Noves eines de fotònica i intel·ligència artificial per al diagnòstic de malalties oculars, cardiovasculars i neurodegeneratives

L'Institut de Recerca Sant Joan de Déu participa en un consorci internacional d'universitats, hospitals i empreses, liderat pel Centre de Desenvolupament de Sensors, Instrumentació i Sistemes (CD6) de la UPC, està desenvolupant noves tecnologies basades en llum i intel·ligència artificial per millorar el diagnòstic de diverses malalties.

Desenvolupar noves eines de fotònica i intel·ligència artificial (IA) per diagnosticar precoçment i tractar amb precisió malalties oculars, cardiovasculars i neurodegeneratives. Aquest és l'objectiu del projecte europeu BE-LIGHT, coordinat pel Centre de Desenvolupament de Sensors, Instrumentació i Sistemes (CD6) de la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), i en què participa la Unitat de Microscòpia Confocal i Imatge Cel·lular de l’Institut de Recerca Sant Joan de Déu, juntament amb institucions acadèmiques, hospitals i empreses d'Alemanya, França, Polònia, Suïssa i Espanya.

El projecte compta amb un finançament de 2,5 milions d'euros del programa Horizon Europe de la Unió Europea, dins de les accions Marie Sklodowska Curie (Doctoral Networks).

La Unitat de Microscòpia Confocal i Imatge Cel·lular

La Dra. Mònica Roldán, coordinadora de la Unitat de Microscòpia Confocal i Imatge Cel·lular de l'Institut de Recerca Sant Joan de Déu, participa en el projecte BE-LIGHT, liderant un equip investigador de l’IRSJD.

“La nostra missió se centrarà a treballar amb cèl·lules de pacients afectats per malalties minoritàries, on les principals restriccions són el nombre de pacients i l’accés a les dades. Gràcies a tècniques avançades com la microscòpia de superresolució de fluorescència i la intel·ligència artificial intentarem entendre quins són els elements clau per a la implementació d'un pipeline d'augment de dades en aprenentatge automàtic.” Comenta la Dra. Roldán.

Tota aquesta nova informació basada en les dades analitzades, l’estructura biològica, les tècniques de microscòpia d’última resolució; juntament amb l’aprenentatge profund -deep learning-, aportaran “llum” al camp de les malalties rares i ultrarares.

Millorar el diagnòstic de les malalties 

Cristina Masoller, investigadora de la UPC, afegeix que "el projecte també possibilitarà el desenvolupament de nou instrumental i mètodes clínics capaços, per exemple, d'obtenir imatges de vasos sanguinis o d'estructures oculars del pacient mitjançant tomografia òptica i optoacústica o imatge tèrmica". Aquesta tecnologia "ajudarà a detectar precoçment plaques d'arterioesclerosi de forma no invasiva, entre d'altres".

Així mateix, "es posaran a punt noves eines d'aprenentatge automàtic per al tractament i control de les arrítmies cardíaques amb llum, les quals podrien reemplaçar les tècniques actuals basades en impulsos elèctrics". La investigadora afegeix que "l'aplicació de la IA en combinació amb tècniques de microscòpia de superesolució permetrà aconseguir imatges d'estructures biològiques de menys d'un nanòmetre, com ara les proteïnes involucrades en la malaltia de Parkinson i altres malalties rares, la qual cosa permetrà millorar-ne el diagnòstic".

Addicionalment, en el marc del projecte BE-LIGHT, s'oferirà a 11 investigadors un programa de formació en tecnologies fotòniques, IA, aprenentatge automàtic, imatges computacionals i modelatge.

Més informació

Noves eines de fotònica i intel·ligència artificial per al diagnòstic de malalties oculars, cardiovasculars i neurodegeneratives. Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC).