La caméra hyperspectrale FigSpec FS-22 aide les équipes de recherche à détecter rapidement et précisément les bactéries des plaies

Une avancée scientifique majeure dans le domaine de la détection rapide des bactéries responsables des infections de plaies a été officiellement publiée. L'étude a été menée conjointement par l'Université des postes et télécommunications de Chongqing, l'hôpital Daping de l'Université médicale de l'Armée et d'autres institutions. En combinant la technologie d'imagerie hyperspectrale par fluorescence avec des algorithmes d'apprentissage profond, la recherche a permis une classification et une identification non invasives et rapides de plusieurs pathogènes de plaies courants. Durant la phase d'acquisition des données, l'équipe de recherche a utilisé la caméra d'imagerie hyperspectrale FigSpec FS-22 de CHNSpec, qui a fourni un support critique de données spectrales d'images pour les expériences et a démontré le potentiel d'application de l'appareil dans la détection bio-optique de précision.Le diagnostic rapide des infections bactériennes des plaies est d'une grande importance pour le traitement clinique. Cependant, les méthodes traditionnelles telles que la culture bactérienne et la PCR sont souvent longues et nécessitent un échantillonnage invasif. Par conséquent, le développement d'une technologie capable d'identifier rapidement et non invasivement les bactéries est devenu un besoin urgent. La technologie d'imagerie hyperspectrale peut obtenir simultanément des informations spatiales et des informations spectrales continues d'une cible, tandis que l'imagerie hyperspectrale par fluorescence va plus loin en induisant l'échantillon à émettre de la fluorescence par excitation à des longueurs d'onde spécifiques, améliorant ainsi la capacité à détecter les différences dans les substances chimiques internes des micro-organismes. Cette étude a exploité ce principe pour collecter et analyser systématiquement les caractéristiques spectrales de huit bactéries courantes responsables d'infections de plaies. Dans les expériences, la caméra hyperspectrale FigSpec FS-22 de CHNSpec a joué un rôle crucial. Le système présente une plage de détection spectrale de 400 à 1000 nm et une haute résolution spatiale de 1920 × 1920, lui permettant de capturer finement les signaux d'autofluorescence générés par les bactéries sous excitation laser de 405 nm. L'équipe de recherche a construit un grand ensemble de données hyperspectrales de fluorescence couvrant différentes espèces bactériennes, concentrations et temps de croissance, totalisant 25 600 échantillons. Face aux défis de la haute dimensionnalité, du grand volume d'informations et des différences spectrales subtiles entre les bactéries dans les données hyperspectrales, les chercheurs ont conçu indépendamment un modèle d'apprentissage profond appelé « Spatial–Spectral Multi-Scale Attention Network ». Ce modèle peut se concentrer efficacement sur les régions de colonies bactériennes, supprimer les interférences de fond telles que les substrats de culture, et extraire en profondeur des caractéristiques discriminantes de la dimension spectrale, permettant ainsi une identification collaborative des espèces bactériennes, des états de croissance et même des concentrations.

Les résultats de la recherche montrent que cette méthode a atteint une précision de classification bactérienne de 98,52 % dans différentes conditions de croissance, une précision d'identification au niveau des espèces de 98,71 %, et a maintenu une détection efficace même à des concentrations bactériennes aussi basses que 10⁴ UFC/mL. Comparé à plusieurs modèles algorithmiques existants évalués dans l'étude, ce réseau entraîné sur des données hyperspectrales de CHNSpec a démontré des performances fiables. Ces résultats vérifient la faisabilité de la combinaison de l'imagerie hyperspectrale par fluorescence avec des algorithmes avancés dans le domaine de la détection rapide des micro-organismes et fournissent des références techniques importantes pour le développement futur de dispositifs de diagnostic instantané applicables aux environnements cliniques.

Bien que l'étude ait été menée dans des conditions de laboratoire contrôlées en utilisant des souches bactériennes purifiées, sa voie technique démontre clairement la valeur de l'imagerie hyperspectrale dans la détection biomédicale. La caméra hyperspectrale FigSpec FS-22 de CHNSpec, avec ses performances d'imagerie stables et ses riches capacités d'acquisition d'informations spectrales, fournit une base matérielle solide pour une telle exploration de pointe. À l'avenir, avec une optimisation supplémentaire des algorithmes et une recherche plus approfondie sur l'applicabilité clinique, cette solution technologique intégrant l'imagerie avancée et l'analyse intelligente devrait se rapprocher de l'objectif de réaliser véritablement un diagnostic en temps réel, non invasif et précis des infections de plaies, offrant de nouvelles options d'outils pour la prévention et le contrôle des infections cliniques.

Recommandation de produit :

Caméra d'imagerie hyperspectrale FigSpec FS-22

Caractéristiques du produit1. Visible / Proche infrarouge :

Plage spectrale : 400–1000 nm, résolution spectrale meilleure que 2,5 nm, jusqu'à 1200 canaux spectraux

Résolution d'image jusqu'à 2048 × 2048

• 2. Infrarouge à courte longueur d'onde :
• Plage spectrale : 900–1700 nm, résolution spectrale meilleure que 6 nm, jusqu'à 1024 canaux spectraux

Résolution d'image jusqu'à 1280 × 1280