آزمایش تشخیص ویروس‌های تنفسی با استفاده از هوش مصنوعی

به گزارش مجله خبری نگار،این آزمایش تشخیصی می‌تواند چندین ویروس را شناسایی کند و بین سویه‌های مختلف ویروس، تمایز قائل شود و از روش‌های فعلی، دقیق‌تر عمل می‌کند.

مقاله منتشر شده در ACS Nano روش جدید تشخیص و شناسایی ویروس‌ها را توصیف می‌کند.

تشخیص چهره برای میکروب‌ها

فناوری نشان گذاری مولکولی، با استفاده از یادگیری ماشینی برای ایجاد یک پلتفرم تصویربرداری تشخیصی جهانی است که مستقیماً بیمار را بررسی می‌کند و می‌تواند در کسری از ثانیه تشخیص دهد که کدام پاتوژن در این عارضه تنفسی وجود دارد، دقیقاً مانند نرم‌افزار تشخیص چهره، اما برای میکروب‌ها.

تحقیقات اولیه نشان داد که این آزمایش می‌تواند ویروس کووید۱۹ را در نمونه‌های گرفته شده از بیماران شناسایی کند. با این حال، دانشمندان مشتاق بودند تا تعیین کنند که آیا این آزمایش می‌تواند برای تشخیص عفونت‌های تنفسی متعدد، مورد استفاده قرار گیرد یا خیر. برای انجام این کار، محققان با بیمارستان جان رادکلیف همکاری کردند تا این روش جدید را تأیید کنند.

آن‌ها ویروس‌ها را با DNA تک رشته‌ای در بیش از ۲۰۰ نمونه در بیمارستان نشانه گذاری کردند. تصاویر نمونه‌های نشانه گذاری شده با استفاده از یک میکروسکوپ فلورسانس گرفته شد و توسط نرم‌افزار یادگیری ماشینی خاصی که برای تشخیص ویروس‌های خاص با تجزیه و تحلیل برچسب‌های فلورسانس آن‌ها آموزش دیده بود، پردازش شد، که برای هر ویروس به‌صورت متفاوتی نشان داده می‌شوند.

نتایج نشان داد که این فناوری می‌تواند به سرعت انواع و سویه‌های ویروس‌های تنفسی از جمله ویروس آنفولانزا و کووید-۱۹ را در عرض پنج دقیقه و با دقت بیش از ۹۷ درصد شناسایی کند.

نقطه مراقبت

در سال ۲۰۲۱، نیکلاس شیالیس و دکتر نیکول راب، نویسندگان این مطالعه، دانشگاه Oxford spin-out Pictura Bio را برای گرفتن مجوز این فناوری تأسیس کردند. هدف این تیم تحقیقاتی، تبدیل این روش به یک تست تشخیصی با ایجاد یک تصویرگر اختصاصی و کارتریج یکبار مصرف برای استفاده در تست نقطه مراقبت، با ورودی محدود از کاربر است. این شرکت همچنین در حال افزایش تعداد ویروس‌هایی است که نمونه‌ها روی آن‌ها آموزش دیده‌اند و قصد دارد سایر عوامل بیماری‌زا مانند باکتری‌ها و قارچ‌ها را در نمونه‌های تنفسی، خون و ادرار بررسی کند.

این فناوری سریع‌تر، مقرون‌به‌صرفه‌تر، دقیق‌تر و مقاوم‌تر از هر آزمایش دیگری است. اگر محققین بخواهند ویروس جدیدی را شناسایی کنند، فقط کافی است که نرم افزار را دوباره برای تشخیص آن آموزش دهند، به جای اینکه یک آزمایش کاملا جدید بسازند. یافته‌های این تیم پتانسیل این روش را برای متحول کردن تشخیص ویروس‌ها و کنترل گسترش بیماری‌های تنفسی نشان می‌دهد.

این تیم معتقد است که این فناوری ضروری است، زیرا ظهور ویروس‌های جدیدی مانند COVID-۱۹ اجتناب ناپذیر است. بنابراین، فناوری‌های تشخیصی پیشرفته‌تری برای کاهش تأثیر ویروس‌های جدید بر سلامت عمومی و سیستم مراقبت‌های بهداشتی مورد نیاز است.