2016

Artikeln med algoritmforskarna.

Technique uses holographic imaging and 'deep learning' to diagnose malaria
October 07, 2016

In developing countries, malaria is a major issue and there aren't enough well-trained field workers and functioning microscopes to diagnose it.
To solve that, researchers at Duke University have developed a technique that uses computer "deep learning" and light-based, holographic scans to diagnose the disease.

In a new study published in the journal PLOS ONE, the Duke researchers used the technique to identify cells infected with malaria from a simple, untouched blood sample.
The results may become the basis for a fast and reliable test that anyone can administer.

"With this technique, the path is there to be able to process thousands of cells per minute," Adam Wax, professor of biomedical engineering at Duke, said in a statement. "That's a huge improvement to the 40 minutes it currently takes a field technician to stain, prepare and read a slide to personally look for infection."

The technique is based on a technology called quantitative phase spectroscopy. A laser sweeps through the visible spectrum of light and sensors capture how each light frequency interacts with the blood sample.

That data is used to generate a holographic image that reveals valuable information that can be used to diagnose the patient.
The researchers identified 23 parameters that can be used to diagnose malaria.

As the disease progresses, the amount of red blood cells decreases, lose hemoglobin, and become deformed.
That has an effect on cell volume, perimeter, shape, and center of mass, which can be detected with the technique.

The researchers leveraged a deep learning program to make the technique more accurate.
They fed data on over 1,000 healthy and diseased cells into a computer, and the program determined the measurements that more accurately distinguished the cells.

When they tested it with hundreds of cells, it was able to identify malaria 97 to 100 percent of the time.
They believe that percentage will be higher once more cells are used to train the program.

Wax and the other researchers are looking to translate the technique into a diagnostic device.
They started a company called M2 Photonics Innovations, and have received funding to also investigate its usefulness for identifying cancer cells in blood samples.
Länk: www.dotmed.com/news/story/33378

Och slutligen länk till forskningsrapporten.
Automated Detection of P. falciparum Using Machine Learning Algorithms with Quantitative Phase Images of Unstained Cells
journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0163045

Mvh the99

2016

Tjenixen alla PHI,are.
Jag nämnde igår vid samspråk med sign Drakens att det finns spännande (grym) info som berör Holotekniken inom diagnosområdet.
Här kommer rykande färska nyheter om det.

As we speak jobbas det frenetiskt med att ta fram den första portabla apparaten som klarar att diagnostisera malaria.
Ett amerikanskt Uni har kommit en bit på vägen.
De hade en ganska intressant utgångspunkt.
Att börja "bakifrån" så att säga.

Menas med att de jobbade intensivt med att identifiera en malariacells "utseende" i alla dess skepnader, alltså form,storlek,tjocklek...osv....
Tekniken de använde var Holographic Imaging, alltså inte ett trad mikroskop där infärgning av cellen krävs för att kunna studera den.

Utifrån detta kunde man identifiera 23 olika parametrar som i olika kombinationer visade på en malariacells utseende.
Dessa parametrar sammanställde man till ett algoritmsystem.
Med dessa algoritmer (igenkänningsfaktorer) har man nått 97% träffsäkerhet i att identifiera en cell som är malariasmittad.
Vi kan kalla det ett intelligent dataprogram som särskiljer friska celler från malariaceller.
Forskarna själva kallar det Machine learning system.
WHO´s rekommendationer för att använda sig av något slags verktyg/diagnossystem ska träffsäkerheten uppgå till minst 95% vilket man alltså säger sig kunna uppfylla.

Ok, utifrån denna info forskarna skaffat sig har man alltså 1 komponent klar.
Det som fattas är komponenten som screenar det aktuella blodprovet och ger en ”bild” av cellen som sen ska jämföras mot algoritmsystemet.
Eftersom tekniken (själva banken med igenkänningsfaktorer) är uppbyggd på Holographic Imaging krävs samma teknik för att screena blodprovet.
För att bygga denna apparat krävs alltså ett mikroskop/detektor med Holographic Imagingteknik.
Apparaten ska vara portabel, dvs liten, så problemet eller utmaningen om man hellre vill, för dessa forskare är att ge sig på att konstruera ett litet Holomikroskop.

Vilket bolag känner vi idag som har marknadens minsta Holomikroskop? :-D

Om vi tar PHI som exempel tog det väl cirkus 6-7 år att konstruera ett fungerande Holomikroskop?
M3 alltså . Detta mikroskop var stort, och av den anledningen la man 2-3 år på att få ner det i ett mer behändigt format.
Jmf M3 och M4 på ex denna sida www.phiab.se/contact/about

Om vi tar forskarna som nu måste konstruera ett Holomikroskop från scratch och få ner det till minsta möjliga storlek, hur många år tror ni det tar? Patentfrågor?
Och,kan man tro att dessa forskare är ensamma om att vilja konstruera en portabel malariadetekteringsapparat?
Svar nej. Jag visade redan förra året på en forskare som har patent på en liknande manick, det som saknades i denna var ett Holomikroskop.
Vilket samma forskare hade en lösning på.
Phase Holographic Imaging var företaget han hade identifierat som kunde lösa den problematiken.
Länk till det materialet: borssnack.di.se/diseconf/forum/listmessages.aspx?forumid=1&ThreadID=2302192&search=the99

Oavsett vilken forskare eller företag som vill ta fram en apparat/device som är användarvänlig är man beroende av ett litet mikroskop med Holotekniken.
Samarbete med PHI kanske kan vara nåt?
Tidsfaktorn för att få till en färdig produkt minskas ned ganska avsevärt om man får tillgång till PHI,s teknik.

Hur stor är då marknaden för malariadetektering?
Svar, den är bamsestor.
Förra året insjuknade 214 miljoner människor och 438 000 avled i eländet.
Behovet att ta fram en portabel apparat som går att använda utan expertiskunskap måste anses vara stort och av den anledningen kommer vi få se fler forskare och företag som ger sig in i att försöka lösa detta elände.
Tänk sen Zikavirus.
När/om det eländet får genomslag är vi i samma situation.

Forskarna med algoritmsystemet undersöker nu om det går att med samma grundteknik använda en liknande apparat,dvs uppbyggd på Holotekniken, för att enkelt och snabbt identifiera cancerceller.
Finns det nån marknad för detta tror ni?
Funta isf på hur stor denna kan vara.

Som någon person sa: Tänk stort !
Jag säger: Tänk ännu större.

forts nedanför.

2015

Tjenixen alla PHI,are.
Såhär i slutet på ett för PHI händelserikt år tänkte jag avsluta med en liten karamell att suga på inför 2016.

Nån ny forskningsrapport blir det inte, det har vi fått såpass många av den senaste tiden så vi är lite bortskämda på den fronten.

Nix, istället har undertecknad funderat lite på Holotekniken.
Vad dess unikitet är och de tillämpningsområden vi nu vet via forskare tekniken har.

Här kommer ytterligare ett tillämpningsområde vi ännu inte fått se några rapporter om ännu, mig veterligen.

Spermier.
Japp, forskning kring denna lilla reproduceringskrumelur.

Vi har forskning kring celler som är i sjukdomstillstånd eller nära livets slut.
Där ser vi Holotekniken som ett nytt hjälpmedel att lösa den problematiken.

Men forskning kring livets uppkomst?
Utan att gå in alltför djupt i det området begränsar jag mig till en hyfsat viktig beståndsdel.
Nämligen spermier.
Den beståndsdel som nu blir alltmer viktig, se miljöpåverkan och dess konsekvenser för reproducering.

Alltfler par söker hjälp för problem med svårigheter att få barn.
Oftast startar utredningar med koll på mannens spermier.
Denna lilla cell med egen svans.

Här tänkte jag alltså att Holotekniken borde vara högst tillämpbar.
Observera spermaceller, antal, rörelseförmåga, simkunnighet, specifika egenskaper osv...
Precis det Holotekniken med sin time-lapse cytometri är så unik med.

Finns det då någon befintlig forskning där den digitala holografin används undrade jag.

Med lite nätresearch får man fram att JA, det gör det.

Nu börjar det uppmärksammas vilka fler användningsområden tekniken har.
I en artikel publicerad denna månad i en tidskrift som fokuserar på ny teknik har man uppmärksammat just detta.

Rubrik
Observing little swimmers

Innehåll
Label-free, non-invasive, noncontact – but high-resolution: Holographic imaging reveals details about morphology, motility, and the concentration of sperm in semen analysis.


Naples (Italy) – Semen analysis is an important diagnostic tool for assessing male reproductive health in both humans and animals.
In humans it is mainly used for couple’s infertility exploration or to confirm the success of male sterilization procedures.
Animal semen analysis is commonly used in stud farming and farm animal breeding.
As abnormal sperm features are the most common indicators for male infertility, there is growing interest in understanding both the spermatozoa morphological alterations and the kinematics/dynamics of the swimming spermatozoa.

For a conclusive analysis of the morphology, motility, and the concentration of the sperm non-destructive methods are needed which neither influence sperm vitality nor have other adverse effects.
In addition, the results have to be independent of the experience of the technician and the environmental conditions.

In this context, digital holography has shown to be an attractive candidate: it is a label-free, non-invasive, noncontact method and provides high-resolution, enabling the characterization of live specimen.
In a review article, scientists from the National Research Council, Naples, and the National Research Council, Pozzuoli, Italy provide an overview on the state-of-art digital holography for semen analysis, present recent achievements and discuss possible new applications in this field.

Länk: www.materialsviews.com/observing-little-swimmers/

Artikeln grundar sig i en forskningsrapport (häpp) från 2014, Holographic imaging of unlabelled sperm cells for semen analysis: a review
Som hittas här: onlinelibrary.wiley.com/enhanced/doi/10.1002/jbio.201400093/

Förutom mänsklig reproduktionsproblematik ser man även möjligheter att använda Holotekniken som instrument inom djuravel.
Tänk hästavel etc...

Ovanstående resonemang passar ju onekligen in till dagens blänkare från VD.
www.phiab.se/contact/investor-qa

VD: PHI är inte ett enproduktsbolag med en given och spikad marknadspotential.
De vetenskapliga resultaten visar att HoloMonitor-tekniken kan appliceras inom en rad nya användningsområden.
Nya resultat kommer sannolikt att tydliggöra ytterligare områden.
I mina VD-kommentarer har jag gjort en ansats att förklara hur den nya tekniken helt förändrar förutsättningarna för preklinisk forskning, både inom den akademiska forskningen och inom läkemedelsindustrin. "

Så, här levererar undertecknad ännu ett användningsområde.
Det får bli min nyårskaramell till alla PHI,are (ink VD).

Gott slut och gott nytt kommande år!
Mvh the99

2015

God förmiddag alla PHI,are
Här kommer då den utlovade dan-före-dan-julklappen.

En ungersk forskargrupp från anrika Semmelweis University (1769) i Ungern har kommit en bra bit på vägen i att förstå och bota hudcancer, malignt melanom.
semmelweis.hu/english/
Man har för några dagar sen fått sin rapport publicerad.

I sin forskning har de nått resultat som man tror kommer förändra synen på hur man framöver mest effektivt kommer kunna bota/kurera diagnostiserad hudcancer.

Kort förklarat har man forskat med redan kända substanser utvunna ur växten Rubia tinctorum L.
S.k derivat på molekyl/atomnivå ner till grundämnet kol (carbon).
Dessa substanser är benämnda Alizarin och Purpurin.
Man påvisar klar hämmande effekt på melanomceller, dvs tillväxt avtar med riktad behandling innehållande dessa substanser.
Eller som man själva skriver: antitumöreffekt i melanomceller.
Man kallar upptäckten/citat: möjlig användning som målinriktat medel mot cancer.
I sina slutsatser fortsätter man: …. föreslås gälla i läkemedelsleveranssystem som ett läkemedel mot cancer.

Var kommer då PHI in i bilden kanske ni undrar?
Jo, för att kunna observera cancercellers utveckling , det här fallet cellernas ev förändrade rörelsemönster och förändringsbenägenhet (storlek och form), har man använt sig av PHI,s Holomonitor M4.

Länk till rapport: Targeted tumor therapy by Rubia tinctorum L.: analytical characterization of hydroxyanthraquinones and investigation of their selective cytotoxic, adhesion and migration modulator effects on melanoma cell lines (A2058 and HT168-M1)
cancerci.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12935-015-0271-4

Ur rapporten 2015-12-18:

Background
Alizarin and purpurin are di- and trihydroxyanthraquinones derived from Rubia tinctorum L.
Previous pharmacological studies have demonstrated that they exhibit certain degree of selective inhibitory effects towards cancer cells suggesting their application as a targeted drug for cancer.
Our present work was aimed to investigate the suitability of hydroxyanthraquinones of Rubia tinctorum L. for targeted tumor therapy.

The effects of alizarin, purpurin and an aqueous extract from transformed hairy root culture of Rubia tinctorum L. were examined on (1) cell proliferation, (2) apoptosis, (3) cell adhesion/morphology and (4) migration (chemotaxis, chemokinesis) of human melanoma cell lines (A2058, HT168-M1) and human fibroblast cells (MRC-5), as well as (5) the aqueous extract was analytically characterized.

Methods
The aqueous extract was prepared from R. tinctorum hairy root culture and qualitatively analyzed by HPLC and ESI–MS methods.
The cell growth inhibitory activity of anthraquinones was evaluated by MTT-assay and by flow cytometry. The effect of anthraquinones on cell adhesion was measured by an impedance based technique, the xCELLigence SP.
For the chemotaxis assay NeuroProbe® chamber was used. Computer based holographic microscopy was applied to analyze chemokinetic responses as well as morphometry.
Statistical significance was determined by the one-way ANOVA test.

Results
In the aqueous extract, munjistin (Mr = 284, tR = 18.4 min) as a principal component and three minor anthraquinones (pseudopurpurin, rubiadin and nordamnacanthal) were identified.
The purpurin elicited a stronger but not apoptosis-mediated antitumor effect in melanoma cells (A2058: 10-6–10-5 M: 90.6–64.1 %) than in normal fibroblasts (10-6–10-5 M: 97.6–84.8 %).
The aqueous extract in equimolar concentrations showed the most potent cytotoxicity after 72 h incubation (A2058: 10-6–10-5 M: 87.4–55.0 %).
All tested substances elicited chemorepellent effect in melanoma cells, while in MRC-5 fibroblasts, only the alizarin exhibited such a repellent character.
Indices of chemokinesis measured by holographic microscopy (migration, migration directness, motility and motility speed) were significantly enhanced by alizarin and purpurin as well, while morphometric changes were weak in the two melanoma cell lines.

Conclusions
Our results highlight the effective and selective inhibitory activity of purpurin towards melanoma cells and its possible use as a targeted anticancer agent.
The anthraquinones of the cytotoxic extract are suggested to apply in drug delivery systems as an anticancer drug.

Extract ur rapporten:
Cell-tracking experiments accomplished by holographic microscopy represent a dedicated way to analyze chemokinetic activities in complexity of cellular migratory responsiveness.

In the present experiments the chemokinetic effects were evaluated by holographic tracking, measurement and calculation of the following parameters: (1) migration—the shortest direct distance from the starting point to the end point (µm); (2) motility (µm)—the actual way traveled from the starting point to the end point (µm); (3) migration directness—ratio of migration and motility (dimensionless); (4) motility speed—the actual way traveled from the starting point to the end point given per hour (µm/h).

Holographic microscopy detects morphological characteristics of cells with high sensitivity and contributes to distinguish cytotoxic and apoptotic processes.

The HoloMonitor™ M4 (Phase Holographic Imaging, Lund, Sweden) was used as an incubator proof, time-lapse and cell tracking instrument for adherent cells.
In this equipment development of image applies a non-invasive technique—digital holography—that does not require any labeling or staining.
The applied technique is based on how the target cells shift the phase light that passes through the cell. The image is reconstructed on the basis how the cells interfere with the light.
The provided data characterize locomotor behavior of the cells as well as describe in vivo morphological alterations elicited by other cells or environmental factors. HoloStudio™ M4 2.5 was used as dedicated software to capture and analyze series of images gained in time-lapse recording of images gained in time-lapse recording of cells.

Man avslutar rapporten med referenser till tidigare forskning som legat som bas för dessa nya upptäckter.
MEN scrolla ner till sista referenten, nr 45.
För de som inte hittar (latmaskar?) så är det en länk..till…
Holomonitor M4 med programvara
www.bulldog-bio.com/phase/m4_software_manual__2.6.pdf

Kan man tolka det på annat sätt än att M4 hade ganska hygglig signifikans för de resultat man kom fram till?
+ snygg vink till andra forskare som kommer läsa denna rapport.

Sen angående gårdagens info om att Nature publicerat en artikel där PHI ingår och denna nyhet, vete håken vilken som smäller högst.

Nature ger bra cred brett ut i marknaden medan denna nyhet ger eko i forskarvärlden och läkemedelsindustrin.
Vi kan med ovanstående förmodligen räkna in Semmelweis University som ny kund.
De finns ännu inte med på PHI,s hemsida över users.

Och med detta så var årets julklappsutdelning klar här på BS.
Mvh the99 (stand in 4 mr Santa Claus)