除了怀孕和 COVID-19 之外，世界可能很快就会依赖家庭检测来治疗许多疾病，这在一定程度上要归功于人工智能推动的改进。
佛罗里达大学的科学家使用人工智能工具来简化对丙型肝炎和SARS-CoV-2（导致COVID-19的病毒）都有效的测试。简化的测试在短短几分钟内在一个小试管中进行。随着进一步的改进，它可以很快到达医生的办公室，有一天，可以作为家庭测试，就像妊娠测试一样简单。
“我们正试图建立一个基于家庭的测试，与基于实验室的测试一样可靠，”领导最新研究的UF化学工程教授Piyush Jain说。“我们的目标是开发一种简单的测试，消除对昂贵设备的需求，并在短短 10 到 20 分钟内提供结果。”
为了实现这些目标，Jain的团队正在创新一种称为一锅反应的系统，因为整个测试发生在一个小试管中。这些测试基于一种称为RT-LAMP的技术，可以扩增病毒基因组的一小部分，并在检测到病毒时产生可见信号。阅读这些测试可以像寻找蓝色或使用检测试管变化的小型设备一样简单。
作为紧急使用授权的一部分，FDA 已批准对 COVID-19 进行一些家庭单罐测试，但它们的误报率相对较高，这意味着它们并不像它们可能的那样可靠。
“我们正在结合另一种称为CRISPR的技术来确定假阳性和真阳性之间的区别，”Jain说。
皮尤什·耆那教
CRISPR因其推动快速基因工程改进的能力而在生物技术界广为人知，这些改进有朝一日有可能通过修复基因组来治愈遗传性疾病。Jain的小组依赖于CRISPR系统定位特定基因序列的能力。只有当肝炎病毒的序列确实存在时，测试才会显示阳性结果。
唯一的问题？RT-LAMP技术需要150度（F）的温度，而CRISPR在100度时效果最好。这种差异使得测试更加复杂，需要两个单独的反应 – 对于家庭使用来说太复杂了。Jain的团队一直试图通过开发一种可以承受更高温度的CRISPR系统来弥合这一差距。
研究人员最近从一种喜热的细菌中发现了一种在140度下茁壮成长的CRISPR酶。在他们最新的工作中，Jain的团队转向人工智能工具来分析这种酶，并发现他们如何使其在150度下生存。人工智能程序建议对酶进行几十次改变，Jain的小组在实验室中进行了测试。他们最终发现了酶的四个变化，使其在150度下工作。
“对于任何人来说，对酶进行这种分析都是非常具有挑战性的。我们不必花费数年时间;我们可以在几个月内做出这些改进，“Jain说。“由于一切都在相同的温度下工作，现在我们能够将所有东西组合成真正的一锅反应，我们称之为SPLENDID。
该团队验证了他们对丙型肝炎或 COVID-19 患者临床样本的简化 SPLENDID 测试。该测试对SARS-CoV-2的准确率为97%，对全球发现的最流行的丙型肝炎病毒的准确率为95%。Jain说，虽然它对所有其他不太主要的丙型肝炎病毒版本都不起作用，但对测试的直接改变应该会迅速提高其准确性。他的团队于5月8日在Cell Reports Medicine杂志上发表了他们的研究结果。
这项工作由美国国立卫生研究院的国家过敏和传染病研究所资助，希望开发针对丙型肝炎等病毒的简单测试，以便在治疗效果最好时及早识别和治疗。Jain的小组现在将努力改进测试，提高其区分丙型肝炎菌株的能力，并在医院环境中进行验证，希望有一天也能提供家庭测试。
文章旨在传播有益信息，英文版原文来自 https://news.ufl.edu/2023/05/ai-home-hepatitis-test/