3月13日,上海理工大學(xué)未來(lái)光學(xué)國(guó)際實(shí)驗(yàn)室院士團(tuán)隊(duì)張大偉教授課題組王成老師等人,在物理學(xué)著名期刊《Frontiers in Physics》發(fā)表了論文“Rapid classification of single bacterium based on backscattering microscopic spectrum --A pilot study”, 報(bào)道了用光學(xué)后向散射檢測(cè)單株病菌的方法。
傳統(tǒng)的病原菌檢測(cè)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,為了快速無(wú)標(biāo)記地檢測(cè)病原菌,光學(xué)方法被廣泛地應(yīng)用于細(xì)菌檢測(cè)。光散射是微粒與光相互作用的主要形式,散射光的差異反映了粒子的散射特性差異,后向散射顯微光譜可以用于分析細(xì)菌內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分信息。本文提出了一種光纖共聚焦后向散射顯微光譜儀,對(duì)三種常見(jiàn)的食源性致病菌(鼠傷寒沙門(mén)氏菌、大腸桿菌和金黃色葡萄球菌)進(jìn)行了無(wú)標(biāo)記的檢測(cè)識(shí)別。研究結(jié)果表明結(jié)合后向散射顯微光譜和機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以在酸性、中性和堿性三種不同條件下快速準(zhǔn)確地識(shí)別分類(lèi)三種細(xì)菌,且這種技術(shù)能無(wú)標(biāo)記、無(wú)創(chuàng)地快速檢測(cè)單個(gè)細(xì)菌,靈敏度和特異性高,與真實(shí)條件下細(xì)菌的檢測(cè)接軌,可以滿(mǎn)足多場(chǎng)景的細(xì)菌快速檢測(cè)需求。
該工作受到國(guó)家自然科學(xué)基金(No.61775140)的資助。
圖1. 中性培養(yǎng)的三種細(xì)菌的單個(gè)菌共焦顯微后向散射光譜
圖2. 中性培養(yǎng)的三種菌光譜的主成分分析結(jié)果
論文鏈接:https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fphy.2020.00097/abstract
新聞鏈接:Frontiers in Physics期刊刊登課題組基于光學(xué)后向散射檢測(cè)單株病原菌的最新研究成果
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