INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
Repositório Digital da Produção Técnico Científica

Rapid identification of breast cancer subtypes using micro-FTIR and machine learning methods

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dc.date 2023 pt_BR
dc.date.accessioned 2023-07-24T14:21:37Z
dc.date.available 2023-07-24T14:21:37Z
dc.identifier.issn 1559-128X pt_BR
dc.identifier.uri http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/34165
dc.description.abstract Breast cancer (BC) molecular subtypes diagnosis involves improving clinical uptake by Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopic imaging, which is a non-destructive and powerful technique, enabling label free extraction of biochemical information towards prognostic stratification and evaluation of cell functionality. However, methods of measurements of samples demand a long time to achieve high quality images, making its clinical use impractical because of the data acquisition speed, poor signal to noise ratio, and deficiency of optimized computational framework procedures. To address those challenges, machine learning (ML) tools can facilitate obtaining an accurate classification of BC subtypes with high actionability and accuracy. Here, we propose a ML-algorithmbased method to distinguish computationally BC cell lines. The method is developed by coupling the K-neighbors classifier (KNN) with neighborhood components analysis (NCA), and hence, the NCA-KNN method enables to identify BC subtypes without increasing model size as well as adding additional computational parameters. By incorporating FTIR imaging data, we show that classification accuracy, specificity, and sensitivity improve, respectively, 97.5%, 96.3%, and 98.2%, even at very low co-added scans and short acquisition times. Moreover, a clear distinctive accuracy (up to 9 %) difference of our proposed method (NCA-KNN) was obtained in comparison with the second best supervised support vector machine model. Our results suggest a key diagnostic NCA-KNN method for BC subtypes classification that may translate to advancement of its consolidation in subtype-associated therapeutics. pt_BR
dc.description.sponsorship Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) pt_BR
dc.description.sponsorship Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) pt_BR
dc.description.sponsorship Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pt_BR
dc.format.extent C80 - C87 pt_BR
dc.relation.ispartof Applied Optics pt_BR
dc.rights openAccess pt_BR
dc.subject diagnosis
dc.subject diagnostic techniques
dc.subject neoplasms
dc.subject mammary glands
dc.subject fourier transformation
dc.subject infrared spectrometers
dc.subject machine learning
dc.title Rapid identification of breast cancer subtypes using micro-FTIR and machine learning methods pt_BR
dc.type Artigo de periódico pt_BR
dc.identifier.fasciculo 8 pt_BR
dc.identifier.vol 62 pt_BR
ipen.identifier.ipendoc 29788 pt_BR
sigepi.autor.atividade BERNARDES, EMERSON S.:12099:110:N pt_BR
sigepi.autor.atividade SANTOS, SOFIA N. dos:14464:110:N pt_BR
sigepi.autor.atividade DEL-VALLE, MATHEUS:15209:920:N pt_BR
sigepi.autor.atividade FAROOQ, SAJID:15722:920:S pt_BR
dc.coverage I pt_BR
dc.creator.author FAROOQ, SAJID pt_BR
dc.creator.author DEL-VALLE, MATHEUS pt_BR
dc.creator.author SANTOS, MOISES O. dos pt_BR
dc.creator.author SANTOS, SOFIA N. dos pt_BR
dc.creator.author BERNARDES, EMERSON S. pt_BR
ipen.autor BERNARDES, EMERSON S. pt_BR
ipen.autor SANTOS, SOFIA N. dos pt_BR
ipen.autor DEL-VALLE, MATHEUS pt_BR
ipen.autor FAROOQ, SAJID pt_BR
ipen.date.recebimento 23-07
ipen.identifier.fi 1.9 pt_BR
ipen.identifier.iwos WoS pt_BR
ipen.codigoautor 12099 pt_BR
ipen.codigoautor 14464 pt_BR
ipen.codigoautor 15209 pt_BR
ipen.codigoautor 15722 pt_BR
dc.description.sponsorshipID FAPESP: 17/50332-0; 21/00633-0 pt_BR
dc.description.sponsorshipID CNPq: [465763/2014-6; 440228/2021-2; 314517/2021-9 pt_BR
dc.description.sponsorshipID CAPES: 001 pt_BR
dc.identifier.doi 10.1364/AO.477409 pt_BR
dc.identifier.orcid 0000-0002-0029-7313 pt_BR
dc.identifier.percentilfi 31.5 pt_BR
dc.identifier.percentilfiCiteScore 56.00 pt_BR
ipen.identifier.fiCiteScore 3.6 pt_BR


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Autor: Maprelian

Título: loss of coolant

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Ano de publicação: 2015

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

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Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

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