Team:GO Paris-Saclay/Engineering

Engineering success

Engineering success

Инженерный успех

Machine Learning

Machine Learning

Machine Learning

Машинное обучение

We have found in the literature different types of markers, which we can test using synthetic biology. We have stopped on microRNA, but how should we choose one of them? For this, we have created a Machine Learning script in the Python programming language, using feature selection with three different methods: filter method: Pearson correlation, wrapper method: recursive feature elimination, and embedded method: Lasso regularization.

We can conclude that between the selected miRNAs using these feature selection methods,the miRNA hsa-miR-200c-3p appears to be our best candidate for a good biomarker. It's worthy to mention, that this miRNA appeared all the other times we have run the code with different training and test sets.

In order to test our model on different data, we have tried to connect different companies (EndoDiag, Dotlab) to train our machine learning models on data of unnamed samples. Unfortunately, we have not received a positive answer.

Nous avons trouvé dans la littérature différents types de marqueurs, que nous pouvons tester par biologie synthétique. On s'est arrêté sur le microARN, mais comment le choisir ? Pour cela, nous créons un script Machine Learning en langage de programmation Python, avec méthode de filtrage : corrélation de Pearson, méthode wrapper : élimination de fonctionnalité récursive, et méthode embarquée : régularisation Lasso.

Nous pouvons conclure qu'entre les miARN sélectionnés pour cette méthode de sélection de caractéristiques apparaît également le miARN hsa-miR-200c-3p, qui semble être notre meilleur candidat pour un bon biomarqueur. Il convient de mentionner que ce miARN est apparu toutes les autres fois où nous avons exécuté le code avec différents ensembles d'entraînement et de test.

Pour nous améliorer, nous avons essayé de nous connecter à différentes sociétés (EndoDiag, Dotlab) pour former notre ML sur des données d'échantillons non nommés. Malheureusement, nous n'avons pas reçu de réponse positive.

Мы нашли в литературе различные типы маркеров, которые можно протестировать с помощью синтетической биологии. Мы остановились на микроРНК, но как ее выбрать? Для этого мы создаем сценарий машинного обучения на языке программирования Python с методом фильтрации: корреляция Пирсона, методом оболочки: устранение рекурсивных функций и встроенным методом: регуляризация лассо.

Мы можем сделать вывод, вспомнив, что между отобранными miRNA для этого метода отбора признаков также появляется miRNA hsa-miR-200c-3p, которая, по-видимому, является нашим лучшим кандидатом на роль хорошего биомаркера. Стоит отметить, что эта miRNA появлялась все время, когда мы запускали код с разными наборами для обучения и тестирования.

Для улучшения мы пытались подключиться к разным компаниям (EndoDiag, Dotlab), чтобы обучить наш ML на данных неназванных образцов. К сожалению, положительного ответа мы не получили.


Matériel

Hardware

Флуориметр

Our inspiration was the women of Afghanistan and other countries in which there are conflicts. We wanted to create a device that could be used especially in difficult life situations.

We built our first prototype and were expecting a laser pointer. Also, we initially abandoned the plastic model due to environmental friendliness and inaccessibility. For a cheap fluorometer, the significant design involved a laser and mirrors, but after that, we decided to stick with a laser pointer.
Unfortunately, it didn't arrive on time, so we had to adapt the system for the first test using a linear laser pointer (we solved this problem with an additional cardboard “filter” that limited the transmission width to the size of the lens.

After the first test, we adapted the program on the phone for a more convenient interface, because initially, it was not very convenient. Further, we realized that it was necessary to reduce the height of our device since the cuvette in the photo turned out to be very far away and took up less than 50% of the photo. (from 13 cm to 7 cm)

Later we tried our new system again, and although we had few tests, we got a good result for a made-to-measure fluorometer.

Notre inspiration était les femmes d'Afghanistan et d'autres pays où il y a des conflits. Nous voulions créer un appareil qui pourrait être utilisé en particulier dans des situations de vie difficiles.

Nous avons construit notre premier prototype et nous attendions un pointeur laser. De plus, nous avons initialement abandonné le modèle en plastique en raison du respect de l'environnement et de l'inaccessibilité. Pour un fluorimètre bon marché, la conception importante impliquait un laser et des miroirs, mais après cela, nous avons décidé de nous en tenir à un pointeur laser.

Malheureusement, il n'est pas arrivé à temps, nous avons donc dû adapter le système pour le premier test à l'aide d'un pointeur laser linéaire (nous avons résolu ce problème avec un "filtre" en carton supplémentaire qui limitait la largeur de transmission à la taille de l'objectif.

Après le premier test, nous avons adapté le programme sur le téléphone pour une interface plus pratique, car au départ, ce n'était pas très pratique. De plus, nous nous sommes rendu compte qu'il fallait réduire la hauteur de notre appareil puisque la cuvette sur la photo s'est avérée très éloignée et occupait moins de 50 % de la photo. (de 13 cm à 7 cm)

Plus tard, nous avons réessayé notre nouveau système, et bien que nous ayons eu peu de tests, nous avons obtenu un bon résultat pour un fluorimètre sur mesure.

Нашем вдохновлением являлись женщины Афганистана и других стран, в которых сейчас происходят конфликты. Мы хотели создать прибор, который можно было бы использовать особенно в тяжелых жизненных ситуациях.

Мы создали наш первый прототип и ожидали лазерную указку. Также мы изначально отказались от пластиковой модели по причине экологичности и недоступности.

Для дешевого флуориметра значальный дизайн предполагал лазер и зеркала, но после мы решили остановиться на лазерной указке. К сожалению, она не пришла вовремя, поэтому нам пришлось адаптировать систему для первого теста при помощи линейной лазерной указки (мы решили эту проблему при помощи дополнительного “фильтра” из картона, который ограничивал ширину пропускания до размера линзы.
После первого теста, мы адаптировали программу на телефоне, для более удобного интерфейса, ведь изначально было не совсем удобно. Дальше, мы поняли что необходимо уменьшить высоту нашего устройства, так как кювета на фотографии оказывалась очень далеко и занимала меньше 50% фотографии. (с 13 см до 7)

Позже мы снова попробовали нашу новую систему, и хоть у нас было мало тестов, мы получили неплохой результат для флуориметра, сделанного из подручных средств.


Laboratoire

Laboratory

Laboratoire

Лаборатория

During the first attempt to purify the Cas13a protein, we stored our purified proteins on a nickel affinity column at -20°C overnight, this temperature of conservation being that generally advised. The next day we were surprised to discover that our protein had aggregated overnight. So, after reproducing Cas13a in our bacteria, we, this time, kept the protein at -4°C throughout the purification process. After purification on a heparin affinity column, the protein was resolubilized in a 10% ethanol solution and we tried to store it at -20°C. Fortunately, it did not reaggregated.

Durant la première tentative de purification de la protéine Cas13a, nous avons conservé nos protéines purifiées sur colonne d’affinité au nickel à -20°C pour la nuit, cette température de conservation étant celle généralement conseillée. Le lendemain nous avons eu la surprise de découvrir que notre protéine avait aggrégé pendant la nuit. Ainsi, après avoir fait reproduire Cas13a à nos bactéries, nous avons cette fois-ci conservé la protéine à -4°C tout au long du processus de purification. Après la purification sur colonne d’affinité à l’héparine, la protéine ayant été resolubilisée dans une solution contenant 10% d’éthanol, nous avons retenté de la conservé à -20°C. Par chance, elle n’a pas réaggrégé.

Во время первой попытки очистить белок Cas13a мы хранили наши очищенные белки на никелевой аффинной колонке при -20 ° C в течение ночи, эта температура хранения была обычно рекомендуемой. На следующий день мы с удивлением обнаружили, что наш белок агрегировал за ночь. Таким образом, после того, как наши бактерии воспроизвели Cas13a, на этот раз мы держали белок при -4 ° C на протяжении всего процесса очистки. После очистки на аффинной колонке с гепарином, после ресолюбилизации белка в растворе, содержащем 10% этанол, мы снова попытались сохранить его при -20 ° C. К счастью, он не реагригировал заново.


Éducation scientifique: Jeu vidéo

Science education: Video Game

Научное образование: Видео игра

During the development of the game, we had two tasks: to create the code with the plot and to create the illustrations. We settled on the idea of reworking a small world with a detective story - finding those who are missing due to a strange illness.

Following the publication of our game on smartphones, we received several feedbacks indicating that the text was displayed too small, making it difficult to read the dialogues. Following this feedback, the text size has been increased.

Moreover, at the beginning, we wanted to make a version only on PC. However, while exchanging with the scientific mediator of the Cité des Sciences et de l'Industrie to prepare our intervention in this museum, she advised us to make a version for smartphone because it allowed several things: to respect the Covid barrier gestures, to increase the number of people who could play it, and finally to bring a solution to play while being mobile. This thing was done and integrated as a mobile game version on Play Store was developed in addition. To this we must add all the feedback we had from children as well as adults (parents or researchers) in order to find the right level of language, the right level of technical details to make this game accessible to the largest number of people.

On October 21, 2021, we counted more than 75 people who had downloaded The Adventures of Detective Coli in French and in English. In addition, we received an audience of about 300 players during our exhibition at the Cité des Sciences. We have used all this feedback, as well as the reactions of parents and young people, to adapt the story and the form of the game, in order to present it to you today. In the future, we will always look at the feedback on the Play Store and will not hesitate to evolve the mobile game in the future if requests are made. We hope that this flexibility and form of communication will reach more people in the future.



При разработке игры перед нами стояли две задачи: создать код с сюжетом и создать иллюстрации. Мы остановились на идее переработать маленький мир детективным сюжетом - найти пропавших без вести из-за странной болезни.

После публикации нашей игры на смартфонах мы получили несколько отзывов о том, что текст отображался слишком мелким шрифтом, что затрудняло чтение диалогов. После этого отзыва размер текста был увеличен. Более того, изначально мы хотели сделать версию только на ПК. Однако, обмениваясь с научным посредником Cité des Sciences et de l'Industrie, чтобы подготовить наше выступление в этом музее, она посоветовала нам сделать версию для смартфона, потому что это позволяло несколько вещей: уважать жесты барьера Covid, увеличивать количество людей, которые могли играть в нее, и, наконец, предложить решение для игры, оставаясь мобильным. Эта штука была сделана и интегрирована, поскольку дополнительно была разработана мобильная версия игры в Play Store. К этому мы должны добавить все отзывы, полученные от детей и взрослых (родителей или исследователей), чтобы найти нужный уровень языка, нужный уровень технических деталей, чтобы сделать эту игру доступной для наибольшего числа людей.



Pendant le développement du jeu, nous avions deux tâches : créer le code avec l'intrigue et créer les illustrations. Nous avons finalement décidé de travailler sur l'idée d'un petit monde avec un roman policier - retrouver des personnes qui sont portées disparues à cause d'une étrange maladie (= l'endométriose).

Suite à la publication de notre jeu sur smartphones, nous avons reçu plusieurs retours indiquant que le texte était affiché trop petit, rendant la lecture des dialogues difficile. Suite à ces retours, la taille du texte a été augmentée.

D'ailleurs, au départ, nous voulions faire une version uniquement sur PC. Cependant, en échangeant avec la médiatrice scientifique de la Cité des Sciences et de l'Industrie pour préparer notre intervention dans ce musée, elle nous a conseillé de faire une version pour smartphone car elle permettait plusieurs choses : respecter les gestes barrière Covid, augmenter le nombre de personnes pouvant y jouer, et enfin d'apporter une solution pour jouer tout en étant mobile. Cette chose a été faite et intégrée car une version mobile sur Play Store a été développée. A celà il faut ajouter tous les retours que nous avons eus aussi bien des enfants que des adultes (parents ou chercheurs) afin de trouver le bon niveau de langage, le bon niveau de détails techniques pour rendre ce jeu accessible au plus grand nombre.
Nous comptons au jour du 21 octobre 2021 plus de 75 personnes ayant téléchargé Les aventures du détectives Coli en français et en anglais. De plus, nous avons reçu un publique d'environ 300 joueurs lors de notre exposition à la cité des sciences. Nous nous sommes servis de tous ces retours ainsi que des réactions des parents et des plus jeunes pour adapter l'histoire et la forme du jeu, afin de vous la présenter aujourd'hui. A l'avenir, nous regarderons toujours les commentaires sur le Play Store et n'hésiterons pas a faire évoluer le jeu mobile à l'avenir si des demandes se forment. Nous espérons que cette flexibilité et cette forme de communication touchera encore des gens à l'avenir.



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