Abstrak
Analisis vesikel ekstraseluler kecil tunggal (sEV) dapat membedakan heterogenitas sEV sehingga mengekstrak tanda-tanda terkait tumor dengan lebih baik. Protokol saat ini untuk analisis sEV tunggal terutama bergantung pada teknik-teknik canggih dan memerlukan prosedur isolasi yang panjang, membatasi aplikasi dalam diagnosis klinis. Di sini, kami mengembangkan prosedur satu langkah untuk isolasi cepat sEV tunggal dari urin, bersama dengan jalur analitis untuk diagnosis kanker kandung kemih dini (BCa). sEV tunggal diisolasi oleh array nanohole emas bercetakan EV (AuNH) yang secara selektif menjebak sEV individu dan secara spasial meningkatkan spektrum Raman mereka. Setelah data spektral yang tidak valid dari sEV yang tidak lengkap atau tidak ada dihilangkan menggunakan Smart-Filter, model jaringan saraf konvolusional mengidentifikasi asal spektrum dan menghasilkan matriks hitungan digital untuk setiap pasien. Dengan mengintegrasikan data hitungan digital dari sEV terkait tumor dan normal, model kami mencapai akurasi 97,37% dalam diagnosis dini BCa. Ekstraksi fitur menggunakan AI yang dapat dijelaskan mengidentifikasi sembilan tanda terkait BCa, dengan penurunan yang nyata pada kolesterol dan lipid dalam sEV terkait BCa. Tanda-tanda ini selanjutnya dapat membedakan BCa dari kanker lainnya. Secara keseluruhan, platform diagnosis non-invasif dan sangat akurat saat ini dapat merevolusi diagnostik penyakit klinis melalui isolasi sEV tunggal yang disederhanakan dan pemodelan tingkat lanjut.