基于血清SERS的非霍奇金淋巴瘤鉴别诊断技术需求

行业领域

生物与新医药技术

需求背景

SERS技术可以在非常低的浓度下提供生物分子结构，并能检测物质含量的细微变化，且利用生物标记物，通过靶向SERS纳米探针可以快速准确的分析和识别癌变体。但目前还没有将血清SERS技术应用到非霍奇金淋巴瘤的诊断方面的相关研究。基于此，我司开展基于血清SERS的非霍奇金淋巴瘤鉴别诊断关键技术的研发，包括基于血清SERS技术的NHL诊断、分型和分期研究。

需解决的主要技术难题

1、分析SERS的物理机制；

2、给出主成分分析（PCA）、k近邻（kNN）、线性判别分析（LDA）、支持向量机（SVM）和前馈神经网络（FNN）等机器学习方法，以及交叉验证、混淆矩阵等分类模型的评估方法；

3、制备并表征银纳米SERS增强粒子，优化探测基底和纳米粒子与血清配比，分析血清的“咖啡环”效应；

4、利用波长785nm的半导体激光，获得淋巴瘤患者和健康对照组血清样本的SERS光谱，建立血清SERS光谱数据库；

5、利用血清SERS光谱数据，基于kNN、LDA、SVM和FNN建立NHL的鉴别诊断、分型和分期模型，并采用十折交叉验证对模型进行训练和评估。

期望实现的主要技术目标

a.开发基于血清SERS技术的NHL诊断、分型和分期技术；

b.开发一种更加灵敏且对专业要求较低的检测技术；

c.NHL、FNN的诊断准确率分别提升至93.1%和85.9%以上。

需求解析

解析单位：“科创中国”生命科学与健康产业科技服务团（中国毒理学会） 解析时间：2022-11-21

刘超

中国人民解放军疾病预防控制所

所长

综合评价

目前该企业填报的技术需求研发内容及目标参数较为明确，但如果直接对接电子信息类专家，可能会出现跨行业无法明确企业需求进行针对性数据采集及功能撰写、UI展示等相关优化问题，建议企业可以同时联系电子信息工程类专家和生物医疗器械方面的专家，由生物医疗器械专家对企业现有产品——多功能护理床进行系统摸排和功能掌握，确定其在市场上同类产品中的独特性与性能优化方法，后将所有产品功能特征明显、有别于其他同类产品的功能进行优化、提升，应制备并表征银纳米SERS增强粒子，优化探测基底和纳米粒子与血清配比，分析血清的“咖啡环”效应；利用波长785nm的半导体激光，获得淋巴瘤患者和健康对照组血清样本的SERS光谱，建立血清SERS光谱数据库；利用血清SERS光谱数据，基于kNN、LDA、SVM和FNN建立NHL的鉴别诊断、分型和分期模型，并采用十折交叉验证对模型进行训练和评估。。

解析单位：江苏省徐州市 解析时间：2022-09-30

岳文禛

中徐矿山安全技术转移交易中心

技术经理人

综合评价

目前该企业填报的技术需求研发内容及目标参数较为明确，但如果直接对接电子信息类专家，可能会出现跨行业无法明确企业需求进行针对性数据采集及功能撰写、UI展示等相关优化问题，建议企业可以同时联系电子信息工程类专家和生物医疗器械方面的专家，由生物医疗器械专家对企业现有产品——多功能护理床进行系统摸排和功能掌握，确定其在市场上同类产品中的独特性与性能优化方法，后将所有产品功能特征明显、有别于其他同类产品的功能进行优化、提升，应制备并表征银纳米SERS增强粒子，优化探测基底和纳米粒子与血清配比，分析血清的“咖啡环”效应；利用波长785nm的半导体激光，获得淋巴瘤患者和健康对照组血清样本的SERS光谱，建立血清SERS光谱数据库；利用血清SERS光谱数据，基于kNN、LDA、SVM和FNN建立NHL的鉴别诊断、分型和分期模型，并采用十折交叉验证对模型进行训练和评估。。

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