Вчені навчилися сортувати респіраторні віруси за допомогою машинного навчання

Вчені з Університету Осаки представили нову систему з використанням кремнієвих нанопор.Вони залишкові

Чутливий для виявлення навіть однієї вірусної частинки за допомогою алгоритму машинного навчання.

До шару нітриду кремнію товщиною всього 50 нм,вчені додали крихітні нанопори. Коли до розчину додається різний напруга струму з обох сторін пластини, іони проходять через нанопори в процесі електрофорезу.

Рух іонів можна відстежувати по генерируемомуними току. Коли вірусна частка входить в нанопори, вона блокує проходження деяких іонів, що призводить до короткочасного провалу струму. Кожен кут нахилу відображає фізичні властивості частинки - такі як її обсяг, поверхневий заряд і форма. Ці показники можна використовувати для визначення типу вірусу.

Виявлення одиночних вірусних частинок з використанням твердотільної нанопори. Надано: Університет Осаки.

Природна зміна фізичних властивостейвірусних частинок раніше перешкоджало реалізації цього підходу. Але використовуючи машинне навчання, команда створила алгоритм класифікації для ідентифікації нових зразків. «Об'єднавши одночасткову зондування нанопор зі штучним інтелектом, ми змогли добитися високоточної ідентифікації декількох видів вірусів», - пояснює старший автор дослідження, Макусу Цуцуї.

Команда вважає, що коронавіруси особливо добре підходять для цього методу.Їх колючі зовнішні білки навіть дозволяють класифікувати різні штами окремо. 

У порівнянні з іншими швидкими вірусними тестами, такими як ПЛР або скринінг на основі антитіл, новий метод набагато швидше і не вимагає дорогих реагентів.

Читати також

Льодовик «Судного дня» виявився небезпечніше, ніж думали вчені. розповідаємо головне

Вчені виявили в Австралії двох нових ссавців

Добровільна смерть. Розповідаємо, як працює процедура евтаназії в усьому світі