化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
今日焦點 Today's Focus
查看更多+-
賦能智能制造與安全運行的“精準之眼”，高精度壓力測量及校準線上會議即將開啟
2025年6月4日13:00，為突破測量精度極限、構(gòu)建[詳細]
最新產(chǎn)品 Latest productS
查看更多+
拉曼光譜結(jié)合人工智能 微生物所在無損表征微生物研究中取得進展
2023年07月20日 09:29:14
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點擊量：6157
中科院微生物研究團隊利用拉曼光譜結(jié)合人工智能技術(shù)實現(xiàn)了微生物單細胞水平的快速準確鑒定并證明了使用拉曼光譜表征基因轉(zhuǎn)錄的可行性。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近日，中科院微生物研究團隊在微生物表征研究上取得進展，在線發(fā)表兩項研究成果，利用拉曼光譜結(jié)合人工智能技術(shù)實現(xiàn)了微生物單細胞水平的快速準確鑒定并證明了使用拉曼光譜表征基因轉(zhuǎn)錄的可行性。
拉曼光譜作為化學分子的“指紋圖譜”，可以對生物樣品在溶液中進行無損、非標記、非接觸的原位檢測分析。在微生物研究中，拉曼技術(shù)能夠在單細胞水平，無損、非標記地實時監(jiān)測細胞內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)、脂類和代謝產(chǎn)物等的組成和變化，獲得細胞全部的拉曼圖譜信息，即“拉曼組”信息，從而對微生物單細胞進行生理生化的精確表征。但是由于拉曼組承載了海量的信息，如何將其轉(zhuǎn)化成有意義、可利用的微生物學數(shù)據(jù)是一項拉曼光譜在實際應(yīng)用領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。
中國科學院微生物研究所付鈺研究組長期致力于利用拉曼光譜在單細胞水平快速鑒定微生物的研究。團隊自主搭建了激光拉曼采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用785 nm單色連續(xù)激光光源捕獲微生物單細胞，在操縱單細胞的同時激發(fā)細胞產(chǎn)生拉曼散射。同時為了有效利用拉滿足數(shù)據(jù)，團隊設(shè)計了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機器學習算法，讓人工智能對大量的拉曼組數(shù)據(jù)進行學習和分析，實現(xiàn)準確的表征和分類鑒定。
研究團隊利用拉曼光譜結(jié)合人工智能在微生物表征研究上發(fā)表如下兩項最新的研究成果：
一、將單細胞拉曼組作為微生物識別的“條形碼”，通過比較一系列深度學習算法確定最佳模型，對12種常見病原微生物鑒定的平均正確率為90.73±9.72%，預(yù)測鮑曼不動桿菌耐藥性的準確率達到了99.92±0.06%，推薦治療抗生素類型的選擇正確率為91.8%，解析了鮑曼不動桿菌耐藥菌株的拉曼光譜特征，為進一步闡明耐藥的分子機制奠定了基礎(chǔ)。
二、利用數(shù)學工具建立拉曼光譜與基因轉(zhuǎn)錄的映射關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)通過拉曼光譜推算特定基因的轉(zhuǎn)錄水平。以海洋紅樹林厭氧光合紫硫細菌為例，逐一映射關(guān)聯(lián)拉曼光譜、硫單質(zhì)和硫球蛋白基因轉(zhuǎn)錄，并驗證了該模型推導基因轉(zhuǎn)錄的準確性，證明了使用拉曼光譜表征基因轉(zhuǎn)錄的可行性。
據(jù)了解，此前，研究團隊已經(jīng)利用拉曼光鑷結(jié)合人工智能技術(shù)實現(xiàn)了微生物單細胞水平的快速準確鑒定。單細胞水平鑒定微生物的平均正確率達到95.64%，整個鑒定過程在5分鐘內(nèi)完成。
(資料來源：中國科學院微生物研究所)
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
又一3299萬大單！江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心采購水質(zhì)檢測設(shè)備
近日，江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心就“江西省生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心“監(jiān)測能力建設(shè)（二期）項目”飲用水水源地水質(zhì)監(jiān)測能力采購項目”發(fā)布公開招標公...2025-06-05 10:59:14 -
預(yù)算200萬 茂名市生態(tài)環(huán)境局采購環(huán)境監(jiān)測儀器
近日，茂名市生態(tài)環(huán)境局就“2024年茂名市生態(tài)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測建設(shè)項目”發(fā)布公開招標公告，預(yù)算金額為200萬元。2025-06-05 10:30:46 -
預(yù)算380萬元 新疆地質(zhì)局礦產(chǎn)實驗研究中心采購實驗室儀器
近日，新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)局礦產(chǎn)實驗研究中心委托中益招標有限公司組織公開招標，采購電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、電感耦合等離子體發(fā)射光譜...2025-06-03 13:50:25 -
《拉曼光譜儀校準裝置校準規(guī)范(修訂)》發(fā)布
多地測試研究院共同承擔了 JJF1818-2020《拉曼光譜儀校準裝置校準規(guī)范》的修訂任務(wù)。2025-06-03 11:42:48 -
預(yù)算325萬 昆明市兒童醫(yī)院采購干式全溫/恒溫震蕩箱等設(shè)備
近日，昆明市兒童醫(yī)院就“昆明市兒童醫(yī)院干式全溫/恒溫震蕩箱等設(shè)備購置項目”發(fā)布公開招標公告，預(yù)算金額為325.48萬元。2025-06-03 09:19:03 -
預(yù)算400萬元，泰州市海陵區(qū)疾控中心發(fā)布采購公告
招標項目的潛在投標人應(yīng)在江蘇政府采購“蘇采云”系統(tǒng)獲取招標文件，并于2025-06-20 09:30 (北京時間)前遞交投標文件。2025-05-31 10:19:49
版權(quán)與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
