AI × 生物医药

AI Agent 搬进 分子诊断

生物信息工程师,从机器学习标志物发现,到体外诊断(IVD)产品落地。

Project 01 · 机器学习标志物发现
ESCA 甲基化检测 IVD
食管癌辅助诊断 · 机器学习靶点筛选全流程
背景
食管癌辅助诊断,cfDNA 甲基化是理想标志物来源。
食管癌cfDNA甲基化
方案
整合 TCGA-ESCA + 3 个 GEO 数据集,跨平台批次校正 → 差异甲基化 → 三层递进过滤 → 机器学习特征选择 → 独立验证 → SHAP 可解释性。
ElasticNetLASSOBorutaBootstrapGroupKFoldSHAP
结果
AUC > 0.95,产出组织→cfDNA 的 qMSP Panel,闭环 20 条代码审查问题。
AUC>0.95qMSP Panelcode-review
创新点
预先注册 + 功效分析驱动样本量 + GroupKFold donor 级交叉验证 + ML Tier 分级。
预先注册功效分析ML Tier
分析流水线
Phase A差异甲基化
EPIC→HM450 · ComBat · limma
Phase B三层过滤
Tier I/II/III
Phase CML 特征选择
ElasticNet/LASSO · Bootstrap · Boruta
Phase D独立验证
Hold-out · SHAP
Phase EqMSP Panel
组织转 cfDNA
关键结果(点击查看大图)
火山图
差异甲基化火山图ComBat 批次校正后差异位点分布
Bootstrap
Bootstrap 稳定性1000 次特征频率
Boruta
Boruta 特征选择 + 三重证据饼图 + EN×Bootstrap×Boruta 韦恩图
ROC
ROC 曲线独立验证集 AUC > 0.95
SHAP
SHAP 特征重要性驱动预测的甲基化位点
流程设计亮点
预先注册分析协议(Pre-registration)
功效分析驱动样本量设计(power 计算)
跨平台批次校正EPIC→HM450 探针匹配 + ComBat
GroupKFolddonor 级交叉验证,避免数据泄漏
ML Tier 分级pre-registered(Tier 1-4)
三层递进过滤启动子/CpG岛 → 增强子/DHS → 基因体
Bootstrap 1000 次稳定性 + Boruta 确认
SHAP 可解释性已知标志物 KCNA3/NELL1/TAC1 对比
Project 02 · AI Agent 工作流 · 开源
harness-IVD
个人 AI 研发工作流 · 8 个自包含 skill
背景
医药研发文档的正确性无法用自动化测试兜底。
医药研发文档质控
方案
Matt 工程流程 + 人工审查门(human-in-the-loop)+ IVD 领域层,固化为 8 个自包含 skill。
Agent 工作流审查门IVD 层
结果
GitHub 公开,纯 Markdown,可迁移到 Claude Code / Codex。
开源可迁移
创新点
人机协同质控 + IVD 领域语言 + 自包含 skill 集合。
人机协同自包含
↗ 查看 GitHub 仓库
8 环节流程
router总入口
grill访谈打磨
plan计划分解
execute执行验证
gate人工审查门
review双轴审查
memory外部记忆 · 贯穿全流程
ivdIVD 领域层 · 贯穿全流程
核心思想
Matt 用测试验证代码,我叠加人工审查门——医药研发产出无法用自动化测试兜底。
Project 03 · 单细胞蛋白 · AI Agent 多 Agent 体系
scWB 单细胞蛋白分析
技术路线论证 · 靶标自动查询 · 多 Agent 结果预测
背景
单细胞蛋白检测平台立项,需论证技术路线并解决数据混乱、靶标选择依赖人工的问题。
单细胞平台立项
方案
利用多 Agent 体系实现靶标自动查询、数据预处理与结果预测的全流程自动化。
多 Agent自动查询预测模型
结果
三模块落地,任意 N 靶标通用,主导检测限提升研究。
N 靶标检测限
创新点
AI Agent 多 Agent 体系 + 任意 N 靶标通用预处理框架。
多 Agent4 步流水线
多 Agent 三模块逻辑流程
模块一 · 靶标自动查询HPA 蛋白表达
CCLE 基因表达
UniProt / BLAST
模块二 · 数据预处理筛选峰 → 去SNR
IQR 离群 → 去离群
模块三 · 多 Agent 结果预测scWB 电泳图预测
Project 04 · IVD 研发与注册申报
尿路上皮癌甲基化检测试剂盒
6 基因甲基化检测 · 分析性能评估 · 注册申报
背景
尿路上皮癌 6 基因甲基化检测试剂盒(荧光 PCR 法)研发与注册申报。
6 基因荧光 PCR
方案
分析性能评估(准确性/LOD/精密度/特异性/稳定性/阳性判断值)+ 6 基因联合判读模型(逻辑回归)+ 设计开发文档(107 号规范)。
分析性能逻辑回归107 号
结果
产出整套验证方案与报告,确定阳性判断值 cut-off,整理注册申报资料。
验证报告注册申报
创新点
逻辑回归 ΔCt 加权风险评分 + 约登指数确定 cut-off + 107 号条款自查。
ΔCt 风险评分约登指数107 号自查
研发全流程
分析性能评估准确性 · LOD
精密度 · 特异性
稳定性 · 阳性判断值
联合判读模型逻辑回归
ΔCt 加权风险评分
ROC · 约登指数
设计开发文档策划→输入→输出
验证→评审→转换
107 号条款自查
Project 05 · 湿实验能力
硕士论文 · 外泌体研发
基因克隆 · 载体构建 · 过表达 · qPCR · WB
背景
分子生物学与免疫蛋白实验功底,湿实验全流程。
qPCRWB克隆
方案
硕士课题:萱草 AP2/ERF 家族鉴定 + HfERF060 克隆过表达;外泌体:SEC 分离 + 多靶点 qPCR。
载体构建过表达SEC 分离
结果
HfERF060 过表达增强耐高温(qPCR+酶活证实);外泌体 5 种来源质控 + 26 靶点 qPCR。
耐高温26 靶点
创新点
基因克隆 → 载体构建 → 过表达 → 表型验证全流程。
克隆过表达
湿实验能力
基因克隆HfERF060
957bp
载体构建过表达载体
过表达烟草遗传转化
表型验证qPCR · 酶活
关键结果(点击查看大图)
系统进化树
系统进化树AP2/ERF 家族 153 成员
qPCR
qPCR 定量验证T1 转基因烟草 HfERF060 表达
WB
WB 鉴定外泌体标志蛋白

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