شناسایی باكتری های آب با كمك هوش مصنوعی

شناسایی باكتری های آب با كمك هوش مصنوعی

مینی كامپیوتر: پژوهشگران آمریكایی نوعی پلت فرم مبتنی بر هوش مصنوعی ابداع نموده اند كه می تواند باكتری های موجود در آب را شناسایی و طبقه بندی كند.


به گزارش مینی کامپیوتر به نقل از ایسنا و به نقل از فیز، بیماری های ناشی از آب، سالانه بیش از دو میلیارد نفر را در سراسر جهان آلوده می کنند 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 بیماری های ناشی از آب هزینه می کند.
علاوه بر مشکلات مربوط به پاتوژن آب، یکی از شایع ترین نگرانی ها در مورد سلامت عمومی، وجود باکتری "اشریشیا کلی" (E. coli) در آب شرب است.
روش های قدیمی شناسایی این باکتری معمولا بین ۲۴ تا ۴۸ ساعت زمان می برند؛ در صورتیکه روش های شناسایی مولکولی می توانند زمان لازم برای شناسایی باکتری را کاهش دهند و به چند ساعت برسانند اما این روش ها حساسیت لازم را برای شناسایی باکتری ها در تراکم پایین ندارند. همین طور این روش ها نمی توانند میان ریزارگانیسم های مرده و زنده تمایزی قائل شوند. علاوه بر این، هنوز هیچ روش مولکولی برای شناسایی "باکتری کلی فرم"(Coliform bacteria) در آب وجود ندارد.
هم اکنون، نیاز به یک روش خودکار احساس می شود که بتواند باکتری را با سرعت شناسایی کند و حساسیت بالایی نیز داشته باشد تا جایگزین روش هایی شوند که هم اکنون مورد تایید هستند و به حداقل ۲۴ ساعت زمان نیاز دارند.
پژوهشگران "دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس"(UCLA)، یک سیستم تصویربرداری هوشمند مبتنی بر هوش مصنوعی ابداع نموده اند که می تواند باکتری های زنده ای را که در آب هستند، بموقع تشخیص دهد و طبقه بندی کند. آنها با بهره گیری از روش "تمام نگاری" یا "هولوگرافی"(Holography)، یک سیستم تصویربرداری با حساسیت بالا طراحی نموده اند که تصاویر میکروسکوپی را از باکتری ثبت می کند. سپس با کمک یک شبکه عصبی عمیق، به تحلیل تصاویر می پردازد و رشد آنها را به سرعت شناسایی می کند. بعد از شناسایی رشد باکتری، دومین شبکه عصبی عمیق به کار گرفته می شود تا نوع باکتری را طبقه بندی کند.
این پلت فرم منحصر به فرد، کارآیی خودرا در آزمایش ها و با تشخیص و طبقه بندی سه نوع باکتری اشریشیا کلی، "Klebsiella aerogenes" و "کلبسیلا پنومونیه"(Klebsiella pneumoniae) ثابت کرد. پژوهشگران در این آزمایش ها توانستند با کمک این روش، باکتری های هر لیتر آب را طی ۹ ساعت شناسایی کنند.


نتایج این پژوهش نشان می دهند که این پلت فرم مبتنی بر هوش مصنوعی، نه فقط می تواند سریع و مقرون به صرفه باشد، بلکه به پژوهش های حوزه میکروبیولوژی نیز کمک نماید.
این پژوهش، در مجله "Light: Science & Applications" به چاپ رسید.




منبع:

1399/04/22
14:32:24
5.0 / 5
1420
تگهای خبر: دانشگاه , سیستم
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۶ بعلاوه ۲
مینی کامپیوتر