汇健科技高通量组学技术+人工智能助力肝病进展判别

导读：

近期，DeepSeek AI凭借其卓越的数据分析能力和创新算法崭露头角，迅速在全球范围内引发广泛关注。这一现象充分表明，人工智能技术正以前所未有的速度和深度重塑各行业格局。在此背景下，一项聚焦精准医疗领域的研究成果亦脱颖而出。该成果以AI为核心驱动力，依托前沿纳米技术与创新临床实践，在肝病进展判别上取得了重要进展，展现出人工智能在医疗健康领域的巨大潜力与价值。

数据显示中国慢性肝病患者数量已攀升至4.47亿，形式极其严峻。慢性肝病的病程进展呈现出从肝炎、肝硬化到肝癌的“三部曲”模式，这一过程漫长且隐匿，因此对肝病进行早期判别和干预对于阻断疾病进展至关重要。近日，浙江大学医学院附属邵逸夫医院梁霄教授团队联合浙江大学邬建敏教授课题组和汇健科技团队，在国际权威期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》发表重磅研究成果，首次通过多孔硅辅助质谱技术（PSALDI-MS）成功捕获血清代谢指纹，实现从慢性乙型肝炎（CHB）到肝硬化(LC)，再到肝细胞癌（HCC）的精准诊断，准确率最高达95.3%！这一技术突破不仅为肝癌的早期诊断提供了新的维度，更为慢性肝病的全程管理提供了监测手段，而背后的核心技术支持，正是来自汇健科技领先的代谢组学平台。

一、肝病及肝癌诊断现状与传统代谢组学技术局限性

肝病是全球范围内常见的慢性疾病，其中肝细胞癌（HCC）是慢性肝病（尤其是肝硬化）的重要终末并发症之一，占原发性肝癌的75%-85%，且多数患者确诊时已进入中晚期，5年生存率不足20%。目前临床常用的甲胎蛋白（AFP）检测灵敏度仅为41~65%，且对AFP阴性患者几乎无效；肝活检虽为“金标准”，但具有侵入性风险。如何通过无创、高灵敏的技术，在肝炎、肝硬化阶段提前预警癌变，实现肝病的早期判别，防止其进展到肝癌，成为全球医学界的焦点。

已有研究表明，血清的代谢状态受到病理条件和器官功能障碍的调控，这为液体活检和体外诊断提供了新的思路。过去几年中，人们也开发了针对血清代谢组学检测的工具，比如最广泛应用的有核磁共振（NMR）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）。然而，它们虽能分析代谢物，但样本前处理复杂、耗时长，且难以应对血清中高盐、高蛋白的干扰，限制了其临床大规模应用。

二、革新性技术：多孔硅辅助质谱技术（PSALDI-MS）

汇健科技与浙江大学团队联合开发的高通量多孔硅辅助激光解吸电离质谱（PSALDI-MS）技术（图1），创新性将材料科学、生物技术与人工智能深度融合，攻克了临床代谢组学研究三大难题，为肝病进展判别提供了有力支持：

图1. 基于PSALDI-MS平台的血清代谢组分析流程示意图：(a) 基于多孔硅纳米颗粒的血清代谢组检测；(b) 多孔硅纳米颗粒对血清代谢物的富集和保护；(c) 肝病预测模型的构建。

1. 无需复杂前处理，直接捕获代谢指纹

多孔硅颗粒（APTES-pSi）：通过表面修饰和纳米级孔隙结构，选择性吸附血清中小分子代谢物，并排除大分子蛋白干扰。

“一步法”检测：仅需1微升血清，与多孔硅混合后直接上机分析，5分钟内完成96个样本的高通量检测，效率获得颠覆性提升！

2. 超高灵敏度与稳定性

检测限低至1皮摩尔（pmol），即使痕量代谢物也能高效检出。

室温下保存5天，代谢指纹匹配率仍超80%，突破样本运输与存储的限制。

3. 人工智能AI驱动精准诊断

基于多中心临床数据，构建三步式诊断模型：

第一步：区分健康人群与肝病患者，为肝病的早期判别提供关键依据；

第二步：从高风险人群中识别早期肝癌，利于早期干预和阻断肝癌进展；

第三步：鉴别慢性肝炎与肝硬化，助力精准监测肝病进程。

三、临床性能验证

研究团队联合国内多家三甲医院，纳入1433例受试者（健康人、慢性乙肝、肝硬化、肝癌患者），验证PSALDI-MS的临床效能（图2）：

外部盲测：独立队列中，肝癌诊断准确率95.3%，较AFP（51.2%）提升近一倍；同时对肝炎和肝硬化的判别也展现出卓越性能。

AFP阴性肝癌患者测试：对AFP阴性肝癌患者的诊断灵敏度高达97%，性能远超传统影像学手段（CT/MRI仅62%-65%）。

前瞻性追踪：5例术后6个月的患者中，模型预警其中1例具有复发风险，最终51天后被确诊肿瘤复发！这为肝病患者的长期管理提供了有力支持。

模拟即时检测（POCT）：针对96 个血清样本，从样品制备到最终预测的整个过程可以在 50 分钟内完成，对每个样品的结果预测时间仅为 0.2 秒，实现了近乎实时的诊断，助于及时发现肝病的早期变化，防止其进一步恶化。

图2. 针对不同阶段肝脏疾病的精确诊断：(a)分步诊断模型的设计框架；(b)应用于本研究中的人工智能AI方法概览； (c)健康对照(HC)与肝脏疾病(LD)患者的鉴别；(d)肝细胞癌(HCC)与高风险群体（如乙型肝炎病毒携带者或肝硬化患者）之间的区分；(e) 慢性乙型肝炎(CHB)和肝硬化(LC)之间的区分。(f, h, j)分别为第一步肝脏疾病诊断、第二步HCC鉴别、以及第三步肝脏疾病亚型分类的预测得分。(g, i, k)分别是验证集中逐步预测的混淆矩阵。

四、未来展望：从肝病到全病种检测

本文所展示的高通量代谢组技术不仅在肝病进展判别领域具有重大意义，还可广泛延伸至各科肿瘤免疫学、肿瘤复发转移标志物发现、药敏标志物发现、肿瘤新的分子分型、慢性疾病管理、自身免疫系统疾病、退行性疾病等多种临床场景。

汇健科技凭借“纳米材料技术+生物检测技术+AI信息技术”（3T）创新体系已成为代谢组学领域的领跑者，并在开年推出了子品牌“芯质生命（MCLS）”。

（一）芯质生命（MCLS）简介

“芯质生命”是汇健科技专注于生命科学前沿技术的创新品牌，致力于通过先进的组学技术和组学产品，为国外生命科学领域带来更多的组学科研产品，更好的生命科学工具，更强的专业技术平台，推动行业高质量发展。

“芯质生命”将秉持“用芯记录生命分子图谱”的理念，以科研产品及技术服务为核心，为客户带来以下硬核优势：

技术前沿：依托国际领先的自主知识产权质谱检测平台，精准分析生物样本中的代谢、脂质、多肽、蛋白信息，助力科研突破。
方案精准：凭借丰富的应用案例库，为客户提供个性化研究方案、实验执行方案及数据分析方案，满足多样化需求。
产品卓越：提供质谱耗材、试剂盒、高性能仪器、数据分析软件等优质产品，严格把控质量，支持个性化定制，确保高性价比与高价值回报。
服务创新：建立从样本采集到数据分析的全流程质量管理，提供一站式服务，保障检测结果的可靠性，助力科研成果转化。
团队专业：汇聚质谱、材料、生信等领域顶尖科学家和临床专家，为生命科学及组学技术发展注入强大动力。

（二）合作与联系

芯质生命为广大科研机构、医院及健康管理中心等客户提供从样本采集、质谱检测到数据分析的MS LOC（芯片上的质谱实验室）标准化流程与全链条解决方案，欢迎海内外临床专家和相关领域研究者与我们共同开拓临床质谱组学在医学领域的基础研究和临床应用！

如果您对技术合作或临床转化感兴趣，欢迎访问汇健科技官网（www.well-healthcare.com），致电：400-8803-220；或发送邮件至：sales@well-healthcare.com，共同推进临床组学研究与精准医疗的发展进程！

数据来源：Jiang X, Tao L, Cao S, et al. Porous Silicon Particle-Assisted Mass Spectrometry Technology Unlocks Serum Metabolic Fingerprints in the Progression From Chronic Hepatitis B to Hepatocellular Carcinoma. ACS Applied Materials & Interfaces. 2025.