Home » Știință » O metodă de detectare a virusurilor în timp real ne-ar putea ajuta să combatem următoarea pandemie

O metodă de detectare a virusurilor în timp real ne-ar putea ajuta să combatem următoarea pandemie

Publicat: 09.06.2022

Potrivit unei echipe de cercetători conduse de Penn State University, SUA, o metodă de detectare a virusurilor extrem de precisă și sensibilă, care folosește spectroscopie Raman, un dispozitiv portabil de captare a virusurilor și învățarea automată ar putea permite detectarea și identificarea acestora în timp real pentru a ajuta în lupta împotriva viitoarelor pandemii.

„Această metodă de detectare a virusurilor nu are etichete și nu vizează niciun virus specific, permițându-ne astfel să identificăm potențiale noi tulpini de virusuri”, a declarat Shengxi Huang, profesor asistent de inginerie electrică și inginerie biomedicală.

Huang este și coautor al unui studiu despre această realizare, apărut pe 2 iunie în Proceedings of the National Academy of Sciences.

Noua metodă de detectare a virusurilor combină mai multe tehnologii

„Este potrivit pentru un screening rapid în spații publice aglomerate. În plus, caracteristicile bogate Raman împreună cu analiza învățării automate permit o înțelegere mai profundă a structurilor virusului”, spune ea.

Spectroscopia Raman detectează vibrații unice în molecule prin captarea schimbărilor atunci când un fascicul de lumină laser induce aceste vibrații. Un instrument cunoscut sub numele de dispozitiv microfluidic va fi folosit pentru a capta virusurile între nanotuburi de carbon, scrie Medical Xpress.

Dispozitivele microfluidice folosesc cantități foarte mici de fluide corporale pe un microcip pentru efectuarea de teste medicale și de laborator. Un astfel de dispozitiv ar putea folosi culturi de virus, salivă, spălări nazale sau chiar aer expirat, dar și probe colectate la fața locului în timpul unui focar.

Pădurile de nanotuburi de carbon filtrează orice substanță străină sau molecule de fundal din gazdă sau din aerul înconjurător, care ar putea face mai dificilă obținerea unei citiri precise.

„Faptul că folosim nanotuburi de carbon pentru a îmbunătăți probele a fost foarte util, deoarece astfel eliminăm alte zgomote biologice pe care nu dorim să le avem atunci când căutăm un virus”, a spus Mauricio Terrones, coautor al studiului.

Învățarea automată ne va ajuta să identifică virusurile

Odată ce probele sunt capturate și microscopul Raman le examinează, atunci intră în joc aspectul învățării automate. Cercetătorii au adunat spectrele Raman a trei categorii diferite de virusuri: virusuri respiratorii umane, virusuri aviare și enterovirusuri. Aceste date sunt apoi folosite pentru a antrena un model de învățare automată, o rețea neuronală convoluțională, care identifică virusurile.

„După ce este antrenat modelul de învățare automată, acesta poate recunoaște automat un tip virus necunoscut până atunci. Acest lucru include, cum ar fi în cazul gripei, recunoașterea tipului virusului, dacă este gripă A sau gripă B, iar modelul poate recunoaște chiar și subtipuri de viruși, cum ar fi H1N1 sau H3N2”, a spus Sharon Huang, profesor asociat de științe și tehnologie a informației și autor corespondent al lucrării.

Următorii pași ai echipei de studiu vor include colectarea mai multor spectre Raman ale diferitelor virusuri umane și animale pentru a crește baza de date. Acest lucru ar permite o instruire mai extinsă a modelelor de învățare automată și ar spori generalizarea și capacitatea acestora de a detecta noi tulpini. În plus, vor lucra pentru a îmbunătățirea dispozitivului pentru a permite intensități mai bune ale semnalului și niveluri mai scăzute de biozgomot.

O cale de atac pentru viitoare pandemii

„În timp ce folosirea învățării automate pentru procesarea semnalului Raman nu este nouă în sine”, a spus Elodie Ghedin, coautor al studiului.

„Ceea ce face ca această abordare să fie nouă este combinația dintre un dispozitiv portabil de captare a virusurilor, colectarea de spectre Raman din virusurile capturate pe acest dispozitiv și clasificarea rapidă și precisă a acestora folosind un model de învățare automată. Această detectare a virusurilor în timp real este deosebit de oportună pentru abordarea focarelor actuale și viitoare”, a concluzionat ea.

Vă recomandăm să citiți și:

Cele mai sănătoase băuturi care îți întăresc oasele în timp ce îmbătrânești

Ce este „triunghiul periculos al feței”? Există acesta cu adevărat?

Laptele de cocos, o băutură miraculoasă? Iată care sunt beneficiile

Un studiu dezvăluie gândurile oamenilor afectați de catatonie

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
De ce psihologii nu recomandă sfaturile despre sănătate mintală de la chatboți?
De ce psihologii nu recomandă sfaturile despre sănătate mintală de la chatboți?
O mică insulă din Fiji riscă să fie înghițită de ocean, dar oamenii refuză să-și abandoneze locuințele
O mică insulă din Fiji riscă să fie înghițită de ocean, dar oamenii refuză să-și abandoneze locuințele
Mănânci târziu seara? Un studiu pe aproape 200.000 de persoane arată ce risc poate exista pentru ficat
Mănânci târziu seara? Un studiu pe aproape 200.000 de persoane arată ce risc poate exista pentru ficat
Un naufragiu vechi de 4.500 de ani ar putea rescrie istoria navigației. Descoperirea făcută în largul Turciei
Un naufragiu vechi de 4.500 de ani ar putea rescrie istoria navigației. Descoperirea făcută în largul Turciei
Exercițiul simplu care poate reduce tensiunea arterială. Ce se întâmplă dacă îl faci doar o dată pe săptămână?
Exercițiul simplu care poate reduce tensiunea arterială. Ce se întâmplă dacă îl faci doar o dată pe săptămână?
Cancerul pancreatic, depistat înainte să fie vizibil la tomografie. Ce aduce nou inteligența artificială
Cancerul pancreatic, depistat înainte să fie vizibil la tomografie. Ce aduce nou inteligența artificială
Au găsit arheologii dovezi că Ulise a existat? Inscripțiile vechi de peste 2.000 de ani care au schimbat istoria insulei Itaca (P)
Au găsit arheologii dovezi că Ulise a existat? Inscripțiile vechi de peste 2.000 de ani care au schimbat istoria insulei ...
Două voci, o singură patrie și un vis frânt prea devreme – Ion și Doina Aldea-Teodorovici, martirii cântecului românesc
Două voci, o singură patrie și un vis frânt prea devreme – Ion și Doina Aldea-Teodorovici, martirii cântecului ...
Ciorile iau decizii de două ori mai repede decât oamenii și maimuțele, arată un experiment
Ciorile iau decizii de două ori mai repede decât oamenii și maimuțele, arată un experiment
Cele două episoade mai puțin cunoscute care au grăbit căderea lui Alexandru Ioan Cuza
Cele două episoade mai puțin cunoscute care au grăbit căderea lui Alexandru Ioan Cuza
Iedera, una dintre cele mai vizitate plante de insectele polenizatoare
Iedera, una dintre cele mai vizitate plante de insectele polenizatoare
Dieta mediteraneană ne poate proteja inima și creierul, indică un nou studiu
Dieta mediteraneană ne poate proteja inima și creierul, indică un nou studiu
Romanii au creat sticlă care își schimbă culoarea acum 1.600 de ani, iar oamenii de știință au descifrat rețeta
Romanii au creat sticlă care își schimbă culoarea acum 1.600 de ani, iar oamenii de știință au descifrat rețeta
De ce partea dreaptă a creierului controlează partea stângă a corpului și invers?
De ce partea dreaptă a creierului controlează partea stângă a corpului și invers?
Ascensiunea Reich-ului și drumul spre Primul Război Mondial
Ascensiunea Reich-ului și drumul spre Primul Război Mondial
Fizicienii au reușit să miște un obiect vizibil folosind o forță cuantică. De ce este important experimentul din Japonia?
Fizicienii au reușit să miște un obiect vizibil folosind o forță cuantică. De ce este important experimentul din Japonia?
Cel mai dificil rally-raid din lume revine în Africa după aproape 20 de ani
Cel mai dificil rally-raid din lume revine în Africa după aproape 20 de ani
Kim Jong Un a cerut Armatei „superioritate absolută” în războiul cu drone
Kim Jong Un a cerut Armatei „superioritate absolută” în războiul cu drone