• یکشنبه / ۲۲ تیر ۱۳۹۹ / ۱۳:۴۹
  • دسته‌بندی: علم و فناوری جهان
  • کد خبر: 99042216364
  • خبرنگار : 71604

شناسایی باکتری‌های آب با کمک هوش مصنوعی

شناسایی باکتری‌های آب با کمک هوش مصنوعی

پژوهشگران آمریکایی نوعی پلتفرم مبتنی بر هوش مصنوعی ابداع کرده‌اند که می‌تواند باکتری‌های موجود در آب را شناسایی و طبقه‌بندی کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، بیماری‌های ناشی از آب، سالانه بیش از دو میلیارد نفر را در سراسر جهان آلوده می‌کنند و علاوه بر مشکلات مربوط به سلامتی، بار اقتصادی سنگینی را نیز برای جوامع به همراه دارند. برای مثال، آمریکا سالانه بیش از دو میلیون دلار برای درمان بیماری‌های ناشی از آب هزینه می‌کند.

علاوه بر مشکلات مربوط به پاتوژن آب، یکی از شایع‌ترین نگرانی‌ها در مورد سلامت عمومی، وجود باکتری "اشریشیا کلی" (E. coli) در آب آشامیدنی است.

روش‌های قدیمی شناسایی این باکتری معمولا بین ۲۴ تا ۴۸ ساعت زمان می‌برند؛ در حالی که روش‌های شناسایی مولکولی می‌توانند زمان لازم برای شناسایی باکتری را کاهش دهند و به چند ساعت برسانند اما این روش‌ها حساسیت لازم را برای شناسایی باکتری‌ها در تراکم پایین ندارند. همچنین این روش‌ها نمی‌توانند میان ریزارگانیسم‌های مرده و زنده تمایزی قائل شوند. علاوه بر این، هنوز هیچ روش مولکولی برای شناسایی "باکتری کلی‌فرم"(Coliform bacteria) در آب وجود ندارد.

در حال حاضر، نیاز به یک روش خودکار احساس می‌شود که بتواند باکتری را با سرعت شناسایی کند و حساسیت بالایی نیز داشته باشد تا جایگزین روش‌هایی شوند که در حال حاضر مورد تایید هستند و به حداقل ۲۴ ساعت زمان نیاز دارند.

پژوهشگران "دانشگاه کالیفرنیا، لس‌آنجلس"(UCLA)، یک سیستم تصویربرداری هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی ابداع کرده‌اند که می‌تواند باکتری‌های زنده‌ای را که در آب هستند، به موقع تشخیص دهد و طبقه‌بندی کند. آنها با استفاده از روش "تمام نگاری" یا "هولوگرافی"(Holography)، یک سیستم تصویربرداری با حساسیت بالا طراحی کرده‌اند که تصاویر میکروسکوپی را از باکتری ثبت می‌کند. سپس با کمک یک شبکه عصبی عمیق، به تحلیل تصاویر می‌پردازد و رشد آنها را به سرعت شناسایی می‌کند. پس از شناسایی رشد باکتری، دومین شبکه عصبی عمیق به کار گرفته می‌شود تا نوع باکتری را طبقه‌بندی کند.

این پلتفرم منحصر به فرد، کارآیی خود را در آزمایش‌ها و با تشخیص و طبقه‌بندی سه نوع باکتری اشریشیا کلی، "Klebsiella aerogenes" و "کلبسیلا پنومونیه"(Klebsiella pneumoniae) ثابت کرد. پژوهشگران در این آزمایش‌ها توانستند با کمک این روش، باکتری‌های هر لیتر آب را طی ۹ ساعت شناسایی کنند.

نتایج این پژوهش نشان می‌دهند که این پلتفرم مبتنی بر هوش مصنوعی، نه تنها می‌تواند سریع و مقرون به صرفه باشد، بلکه به پژوهش‌های حوزه میکروبیولوژی نیز کمک کند.

این پژوهش، در مجله "Light: Science & Applications" به چاپ رسید.

انتهای پیام

  • در زمینه انتشار نظرات مخاطبان رعایت چند مورد ضروری است:
  • -لطفا نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
  • -«ایسنا» مجاز به ویرایش ادبی نظرات مخاطبان است.
  • - ایسنا از انتشار نظراتی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی به اشخاص، قومیت‌ها، عقاید دیگران، موارد مغایر با قوانین کشور و آموزه‌های دین مبین اسلام باشد معذور است.
  • - نظرات پس از تأیید مدیر بخش مربوطه منتشر می‌شود.

نظرات

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.