Новый метод быстро определяет жизнеспособность бактерий

Автор: Cell Reports Physical Science (2024). DOI: 10.1016/j.xcrp.2024.101902

Команда профессора Го Шифэна из Шэньчжэньского института передовых технологий (SIAT) Китайской академии наук предложила новый метод, который заполняет пробел между физическими измерениями и искусственным интеллектом в обнаружении жизнеспособности бактерий. Исследование было опубликовано в журнале Cell Reports Physical Science.

Обнаружение жизнеспособности бактерий является критической необходимостью для фармацевтической, медицинской и пищевой промышленности. Тем не менее, быстрый и неразрушающий подход к различению неповрежденных живых и мертвых бактерий остается невозможным.

Команда профессора Го представила надежную и доступную методологию, которая объединяет визуализацию атомно-силовой микроскопии (АСМ), количественную наномеханику и алгоритмы машинного обучения для оценки жизнеспособности грамотрицательных и грамположительных бактерий.

Команда использовала жидкий АСМ для получения данных морфологии и силовой спектроскопии как живых, так и мертвых бактерий. Последующая обработка данных силовой спектроскопии позволила извлечь важные данные, включая деформацию, константу бактериальной пружины и значения модуля Юнга.

Эти извлеченные параметры служили входными данными для вычислительной системы, создавая классификатор стека. Этот классификатор работал быстро, автономно и эффективно, автоматически определяя жизнеспособность бактерий.

«Заглядывая в будущее, мы планируем расширить применение этого метода для выявления жизнеспособности других видов бактерий и изучения его потенциала в различных экологических и биологических контекстах», — сказал профессор Го.

Эта работа иллюстрирует силу междисциплинарного сотрудничества в обеспечении научных прорывов и обеспечивает ценную основу для будущих исследований в области микробиологии, нанотехнологий и машинного обучения.

Источник: Chinese Academy of Sciences