可递送治疗基因!AI模仿病毒结构设计“纳米笼”,比传统基因传递载体多装3倍遗传物质【附AI医疗技术赛道观察图谱】

趋势速递

瞻观前沿

在探索生命奥秘与疾病治疗的征途中,科学家们不断从自然界的精妙构造中汲取灵感。病毒,这一微小而复杂的生物体,以其独特的结构——将遗传物质封装于球形蛋白质外壳之中,实现了高效的复制与宿主细胞入侵,从而引发各种疾病。然而,正是这一机制启发了科研界,推动了一项创新技术的诞生:人造蛋白质“纳米笼”,旨在模仿病毒的行为,精准递送治疗基因至特定细胞,为医疗领域开辟了新的可能性。

据科技日报报道,韩国浦项科技大学的研究团队在《自然》杂志上发表了一项突破性成果,他们利用人工智能技术(AI),设计出了一种前所未有的“纳米笼”。成功模拟了病毒的复杂结构,可递送治疗基因,成为了一种潜力巨大的医疗创新平台。

传统上,“纳米笼”因尺寸限制,其携带遗传物质的能力有限,但研究团队通过AI驱动的设计策略,不仅捕捉到了病毒普遍具有的对称性特征,还精准重现了那些微妙的不对称细节。基于此,团队首次成功设计出四面体、八面体和二十面体形状的新型“纳米笼”。

其中一款直径达到75纳米的二十面体“纳米笼”,其装载遗传物质的能力是传统基因传递载体的三倍之多。这意味着,在基因治疗领域,我们或许即将见证一系列显著的进步,为治疗遗传病、恶性肿瘤、传染病及慢性病等提供了前所未有的工具与希望。

可递送治疗基因!AI模仿病毒结构设计“纳米笼”,比传统基因传递载体多装3倍遗传物质【附AI医疗技术赛道观察图谱】

(图片来源:摄图网)

技术价值观察

AI医疗行业产业链可分为支撑层、应用层和服务层,支撑层主要包括智能医疗设备以及医疗数字化服务;应用层主要包括AI药物研发、AI医疗大数据模型等,是目前中国AI医疗产业发展的重点;服务层则是在患者诊疗层面,运用AI模型进行辅助诊断、辅助决策、辅助手术等活动。

韩国浦项科技大学研究团队利用人工智能(AI)技术,设计出一种“纳米笼”,成功模拟出病毒的复杂结构。该技术处于产业链的下游应用层环节。

图表2:人工智能行业产业链

宏观市场观察

产业发展历程:行业处于加速发展时期

中国AI医疗行业起步较晚,20世纪80年代起才开始AI医疗方面的研究。21世纪10年代,随着阿里、腾讯、百度等企业人工智能大数据通用模型技术积累不断完善,医院等卫生机构数字化建设的逐渐深入,AI医疗产业发展的轮廓逐渐展现。近年来,国内领先的AI医疗企业逐步积累了一定的技术成果,行业融资活动持续保持活跃,AI医疗服务越来越普遍地得到应用,AI医疗行业进入加速发展时期。

图表1:中国AI医疗行业发展历程

AI药物研发、AI医学影像和AI诊疗为主要应用场景

根据GMI统计,2022年AI医疗市场规模达54亿美元,目前,AI药物研发是最主要的AI医疗应用市场,约占整体的28%;其次是AI医学影像和AI精准医疗,分别占比达26%和22%。

图表2:2022年AI医疗应用情况(单位:%)

AI医疗市场非常分散

根据互联网周刊以及中关村云计算产业联盟相关榜单,一方面,中国AI医疗行业快速发展,诞生了一批以德睿智药、剂泰医药、零假设科技、森亿智能为代表的新兴企业,且已经具备了一定的技术积累和品牌效应;另一方面,以阿里、平安、百度、京东为代表的大数据模型企业AI医疗布局力度持续加大。

图表4:2023年中国AI医疗竞争领先企业榜单

中国AI医疗技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示,与人工智能关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和西北地区,并且以广东、陕西省为重点发展区域,未来布局人工智能技术及其他相关技术的发展路径,极大可能性在于华南、西北地区优先导入,其中可重点关注广东省广州市天河区、广东省深圳市福田区及陕西省西安市雁塔区所处的人工智能相关企业,以及该地方对于人工智能产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

中国人工智能技术赛道热力图

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更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《全球及中国医疗人工智能(医疗AI)发展趋势与投资战略规划分析报告

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