Máy ảnh siêu phổ FigSpec FS-22 Hỗ trợ Nhóm Nghiên cứu Đạt được Phát hiện Vi khuẩn Vết thương Nhanh chóng và Chính xác

Một thành tựu nghiên cứu khoa học đã đạt được những tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực phát hiện nhanh vi khuẩn nhiễm trùng vết thương đã chính thức được công bố. Nghiên cứu này được thực hiện bởi Đại học Bưu chính Viễn thông Trùng Khánh, Bệnh viện Daping thuộc Đại học Y quân đội và các tổ chức khác. Bằng cách kết hợp công nghệ chụp ảnh siêu phổ huỳnh quang với các thuật toán học sâu, nghiên cứu đã đạt được khả năng phân loại và nhận dạng đa tác nhân gây bệnh vết thương phổ biến một cách không xâm lấn và nhanh chóng. Trong giai đoạn thu thập dữ liệu, nhóm nghiên cứu đã sử dụng máy ảnh siêu phổ FigSpec FS-22 của CHNSpec, thiết bị này đã cung cấp dữ liệu hình ảnh phổ quan trọng cho các thí nghiệm và chứng minh tiềm năng ứng dụng của thiết bị trong việc phát hiện sinh học quang học chính xác.

Chẩn đoán kịp thời nhiễm khuẩn vết thương có ý nghĩa to lớn đối với điều trị lâm sàng. Tuy nhiên, các phương pháp truyền thống như nuôi cấy vi khuẩn và PCR thường tốn thời gian và yêu cầu lấy mẫu xâm lấn. Do đó, việc phát triển một công nghệ có khả năng nhận dạng vi khuẩn nhanh chóng và không xâm lấn đã trở thành một nhu cầu cấp thiết. Công nghệ chụp ảnh siêu phổ có thể đồng thời thu thập thông tin không gian và thông tin phổ liên tục của mục tiêu, trong khi chụp ảnh siêu phổ huỳnh quang còn tiến xa hơn bằng cách kích thích mẫu phát huỳnh quang thông qua kích thích ở các bước sóng cụ thể, từ đó nâng cao khả năng phát hiện sự khác biệt về các chất hóa học bên trong vi sinh vật. Nghiên cứu này đã tận dụng nguyên tắc này để thu thập và phân tích có hệ thống các đặc điểm phổ của tám loại vi khuẩn nhiễm trùng vết thương phổ biến.

Trong các thí nghiệm, máy ảnh siêu phổ FigSpec FS-22 của CHNSpec đóng vai trò quan trọng. Hệ thống có dải phát hiện phổ từ 400-1000 nm và độ phân giải không gian cao 1920 × 1920, cho phép nó thu nhận chi tiết tín hiệu tự huỳnh quang do vi khuẩn tạo ra dưới sự kích thích bằng laser 405 nm. Nhóm nghiên cứu đã xây dựng một tập dữ liệu siêu phổ huỳnh quang lớn bao gồm các loài vi khuẩn, nồng độ và thời gian sinh trưởng khác nhau, với tổng cộng 25.600 mẫu. Đối mặt với những thách thức về chiều dữ liệu cao, khối lượng thông tin lớn và sự khác biệt phổ tinh tế giữa các loại vi khuẩn trong dữ liệu siêu phổ, các nhà nghiên cứu đã tự thiết kế một mô hình học sâu có tên là “Mạng chú ý đa quy mô không gian-phổ”. Mô hình này có thể tập trung hiệu quả vào các vùng khuẩn lạc, loại bỏ nhiễu nền như chất nền nuôi cấy và trích xuất sâu các đặc trưng phân biệt từ chiều phổ, từ đó cho phép nhận dạng phối hợp các loài vi khuẩn, trạng thái sinh trưởng và thậm chí cả nồng độ.

Kết quả nghiên cứu cho thấy phương pháp này đạt độ chính xác phân loại vi khuẩn là 98,52% trong các điều kiện sinh trưởng khác nhau, độ chính xác nhận dạng cấp loài là 98,71% và duy trì khả năng phát hiện hiệu quả ngay cả ở nồng độ vi khuẩn thấp tới 10⁴ CFU/mL. So với nhiều mô hình thuật toán hiện có được đánh giá trong nghiên cứu, mạng này được huấn luyện trên dữ liệu siêu phổ từ CHNSpec đã thể hiện hiệu suất đáng tin cậy. Những kết quả này xác minh tính khả thi của việc kết hợp chụp ảnh siêu phổ huỳnh quang với các thuật toán tiên tiến trong lĩnh vực phát hiện vi sinh vật nhanh chóng và cung cấp các tài liệu tham khảo kỹ thuật quan trọng cho sự phát triển trong tương lai của các thiết bị chẩn đoán tức thời có thể áp dụng trong môi trường lâm sàng.

Mặc dù nghiên cứu được thực hiện trong điều kiện phòng thí nghiệm có kiểm soát bằng các chủng vi khuẩn tinh khiết, nhưng con đường kỹ thuật của nó đã thể hiện rõ giá trị của chụp ảnh siêu phổ trong phát hiện y sinh. Máy ảnh siêu phổ FigSpec FS-22 của CHNSpec, với hiệu suất chụp ảnh ổn định và khả năng thu thập thông tin phổ phong phú, cung cấp nền tảng phần cứng vững chắc cho các khám phá tiên tiến như vậy. Nhìn về phía trước, với việc tối ưu hóa thuật toán hơn nữa và nghiên cứu sâu hơn về khả năng ứng dụng lâm sàng, giải pháp công nghệ này tích hợp chụp ảnh tiên tiến và phân tích thông minh được kỳ vọng sẽ tiến gần hơn đến mục tiêu hiện thực hóa chẩn đoán nhiễm trùng vết thương theo thời gian thực, không xâm lấn và chính xác, mang đến các lựa chọn công cụ mới cho việc phòng ngừa và kiểm soát nhiễm trùng lâm sàng.

Đề xuất sản phẩm: Máy ảnh siêu phổ FigSpec FS-22

Tính năng sản phẩm

1. Vùng nhìn thấy / Cận hồng ngoại:

• Dải phổ: 400–1000 nm, độ phân giải bước sóng tốt hơn 2,5 nm, lên đến 1200 kênh phổ
• Độ phân giải hình ảnh lên đến 2048 × 2048

2. Hồng ngoại sóng ngắn:

• Dải phổ: 900–1700 nm, độ phân giải bước sóng tốt hơn 6 nm, lên đến 1024 kênh phổ
• Độ phân giải hình ảnh lên đến 1280 × 1280