近日，东南大学和东南大学澳門賭場医疗器械研究院研发的基于人工智能深度学习技术的三维肿瘤球识别系统（SMART）被生物材料研究排名第一的Biomaterials杂志报道。该装置整合了自动识别、自动聚焦和一种改进的CNN算法来自动化和精密检测体外三维培养的肿瘤模型，并开发了两个综合参数（EPI和MSEI）精确分析肿瘤细胞三维培养生长过程中的侵袭行为。这一成果以“Automated evaluation of tumor spheroid behavior in 3D culture using deep learning-based recognition”为题将发表在最新五月份最新初版的学术期刊Biomaterials上。论文的第一作者为东南大学澳門賭場医疗器械研究院陈早早副教授，通讯作者东南大学生物科学与医学工程学院院长顾忠泽教授。

每年全世界有将近1000万人死于癌症，发展出更好的仿真肿瘤模型和分析方法，对于加速抗肿瘤药物的开发以及治疗肿瘤具有关键作用。目前体外肿瘤模型已越来越多的被应用在肿瘤的药效评价中，而在三维体系下建立的体外肿瘤模型相比于二维肿瘤模型近期成为研究热点，被众多文献证明可提供更具有生理相关性的药物反应。但是目前三维体外肿瘤模型研究方兴未艾，尚缺乏合适的评价指标对三维肿瘤行为—如肿瘤的入侵性和实时的活性--进行定量分析，这些缺陷限制了三维肿瘤模型在大规模临床前药物筛选中的应用。

团队所开发的基于人工智能的SMART系统可以实现非标记的全自动化肿瘤球入侵分析。利用该系统对细胞系和原发性肺癌患者来源细胞进行三维肿瘤球药物筛选检测，并在一个自主开发的微生理系统/器官芯片系统中（MicrophysiologicalSystem）进一步验证3D微环境中的肿瘤侵袭行为。该系统提供了与专业人员相当的3D肿瘤球分析精度，同时显著减少了时间和劳动力成本，所开发的肿瘤侵袭性评价指标显著改善了3D环境下肿瘤侵袭性的定量评价。该研究为更精确的3D体外肿瘤模型应用于高通量临床前药物筛选提供了工具，以加快新的抗转移药物的开发。

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人体器官芯片是变革性动物和临床替代实验技术，可应用于药物研发、个性化医疗、航天军事等领域，2016年被达沃斯论坛评为“十大新兴技术”。东南大学澳門賭場医疗器械研究院人体器官芯片项目经过3年多发展，突破了人体器官芯片系统构建中生物材料、芯片设计加工、全自动成像及基于人工智能分析的核心关键技术，发展了可模拟人体器官生物功能的肿瘤、心脏、血管、皮肤、肺等多种器官芯片及其配套仪器装备。器官芯片检测仪在恒瑞、正大天晴、先声等国内知名药企和多家三甲医院试用，效果得到高度肯定。

基于“3D肿瘤器官芯片高内涵成像分析系统”开发的新冠病毒中和抗体检测深度学习全自动智能检测系统已经在江苏省疾病预防控制中心P3实验室投入使用，该系统的研制可大大降低实验人员的负担，提高了在P3实验室内的工作效率，为一线防疫提供了重要的科技支撑，为抗击疫情争取更多宝贵的时间。科技日报、南京日报、南报网、东南大学、东南大学新闻网、中国江苏网等媒体都对此进行了宣传报道，并被央视网转载。