كاميرا فائقة الطيف FigSpec FS-22 تساعد فرق البحث في تحقيق اكتشاف سريع ودقيق لبكتيريا الجرح

تم نشر إنجاز بحثي علمي حقق تقدماً كبيراً في مجال الكشف السريع عن بكتيريا عدوى الجروح. تم الانتهاء من الدراسة بشكل مشترك من قبل جامعة تشونغتشينغ للبريد والاتصالات ومستشفى دابينغ التابع لجامعة الطب العسكرية ومؤسسات أخرى. ومن خلال الجمع بين تقنية التصوير الفائق الطيفي الفلوري وخوارزميات التعلم العميق، حقق البحث تصنيفًا سريعًا وغير جراحي وتحديد مسببات أمراض الجروح الشائعة المتعددة. خلال مرحلة الحصول على البيانات، استخدم فريق البحثكاميرا التصوير الفائق الطيفية FigSpec FS-22 من CHNSpec، والتي قدمت دعمًا لبيانات الصور الطيفية الهامة للتجارب وأظهرت إمكانات تطبيق الجهاز في الكشف البصري الحيوي الدقيق.

إن تشخيص الالتهابات البكتيرية للجروح في الوقت المناسب له أهمية كبيرة في العلاج السريري. ومع ذلك، فإن الطرق التقليدية مثل الثقافة البكتيرية وPCR غالبا ما تستغرق وقتا طويلا وتتطلب أخذ العينات الغازية. لذلك، أصبح تطوير تقنية قادرة على التعرف على البكتيريا بسرعة وبدون تدخل جراحي حاجة ملحة. يمكن لتقنية التصوير الفائق الطيفي الحصول في الوقت نفسه على معلومات مكانية ومعلومات طيفية مستمرة للهدف، في حين يذهب التصوير الفائق الطيفي الفلوري خطوة أخرى إلى الأمام عن طريق حث العينة على إصدار مضان من خلال الإثارة عند أطوال موجية محددة، وبالتالي تعزيز القدرة على اكتشاف الاختلافات في المواد الكيميائية الداخلية للكائنات الحية الدقيقة. استفادت هذه الدراسة من هذا المبدأ لجمع وتحليل الخصائص الطيفية لثمانية بكتيريا شائعة لعدوى الجروح بشكل منهجي.

في التجارب، لعبت الكاميرا فائقة الطيف CHNSpec FigSpec FS-22 دورًا حاسمًا. يتميز النظام بنطاق كشف طيفي يتراوح بين 400-1000 نانومتر ودقة مكانية عالية تبلغ 1920 × 1920، مما يمكّنه من التقاط إشارات التألق الذاتي التي تولدها البكتيريا تحت إثارة ليزر تبلغ 405 نانومتر. قام فريق البحث ببناء مجموعة بيانات طيفية كبيرة مضان تغطي أنواعًا بكتيرية مختلفة وتركيزات وأوقات نمو، بإجمالي 25600 عينة. في مواجهة تحديات الأبعاد العالية وحجم المعلومات الكبير والاختلافات الطيفية الدقيقة بين البكتيريا في البيانات فائقة الطيف، صمم الباحثون بشكل مستقل نموذجًا للتعلم العميق يسمى "شبكة الاهتمام المكانية الطيفية متعددة المقاييس". يمكن لهذا النموذج التركيز بشكل فعال على مناطق المستعمرات البكتيرية، وقمع التداخل في الخلفية مثل ركائز الثقافة، واستخراج السمات التمييزية بعمق من البعد الطيفي، وبالتالي تمكين التحديد التعاوني للأنواع البكتيرية وحالات النمو وحتى التركيزات.

تظهر نتائج البحث أن هذه الطريقة حققت دقة تصنيف بكتيرية بنسبة 98.52% في ظل ظروف نمو مختلفة، ودقة تحديد على مستوى الأنواع بنسبة 98.71%، وحافظت على اكتشاف فعال حتى عند التركيزات البكتيرية المنخفضة التي تصل إلى 10⁴ CFU/mL. بالمقارنة مع العديد من نماذج الخوارزميات الموجودة التي تم تقييمها في الدراسة، أظهرت هذه الشبكة المدربة على البيانات الطيفية الفائقة من CHNSpec أداءً موثوقًا. تتحقق هذه النتائج من جدوى الجمع بين التصوير الفائق الطيفي الفلوري والخوارزميات المتقدمة في مجال الكشف السريع عن الكائنات الحية الدقيقة وتوفير مراجع تقنية مهمة للتطوير المستقبلي لأجهزة التشخيص الفوري المطبقة على البيئات السريرية.

على الرغم من أن الدراسة أجريت في ظل ظروف مختبرية خاضعة للرقابة باستخدام سلالات بكتيرية نقية، إلا أن مسارها الفني يوضح بوضوح قيمة التصوير الفائق الطيفي في الكشف الطبي الحيوي. توفر الكاميرا فائقة الطيف FigSpec FS-22 من CHNSpec، مع أداء التصوير المستقر وقدرات الحصول على المعلومات الطيفية الغنية، أساسًا متينًا للأجهزة لمثل هذا الاستكشاف المتطور. وبالنظر إلى المستقبل، ومع مزيد من التحسين للخوارزميات والبحث الأعمق في قابلية التطبيق السريري، من المتوقع أن يقترب هذا الحل التكنولوجي الذي يدمج التصوير المتقدم والتحليل الذكي من الهدف المتمثل في تحقيق تشخيص حقيقي وغير جراحي ودقيق لعدوى الجروح، مما يوفر خيارات أدوات جديدة للوقاية من العدوى السريرية ومكافحتها.

توصية المنتج:كاميرا التصوير الطيفي الفائق FigSpec FS-22

ميزات المنتج

1. المرئية / القريبة من الأشعة تحت الحمراء:

• النطاق الطيفي: 400-1000 نانومتر، دقة الطول الموجي أفضل من 2.5 نانومتر، حتى 1200 قناة طيفية
• دقة الصورة تصل إلى 2048 × 2048

2. الأشعة تحت الحمراء ذات الموجة القصيرة:

• النطاق الطيفي: 900-1700 نانومتر، دقة الطول الموجي أفضل من 6 نانومتر، حتى 1024 قناة طيفية
• دقة الصورة تصل إلى 1280 × 1280