توسعه اولین آزمایش تشخیصی مبتنی بر هوش مصنوعی که ویروس‌های تنفسی را در 5 دقیقه شناسایی کند

دانشمندان اولین آزمایش تشخیصی در جهان را ساخته‌اند که از هوش مصنوعی استفاده می‌کند و می‌تواند ویروس‌های تنفسی شناخته‌شده را در‌عرض پنج دقیقه تنها با یک سواب بینی یا گلو شناسایی کند.

فناوری آزمایشی پیشگام دانشمندان، برچسب‌گذاری مولکولی، بینایی رایانه‌ای و یادگیری ماشین را با یکدیگر ترکیب می‌کند تا یک پلتفرم تصویربرداری تشخیصی جهانی ایجاد کند که مستقیماً به نمونه بیمار نگاه می‌کند و می‌تواند در‌عرض چند ثانیه تشخیص دهد که کدام پاتوژن در آن وجود دارد.

نحوه انجام آزمایش و میزان دقت آن

در این آزمایش، تصاویر نمونه‌های برچسب‌دار با استفاده از یک میکروسکوپ فلورسانس تجاری گرفته می‌شود و سپس توسط یک نرم‌افزار یادگیری ماشینی سفارشی که برای شناسایی ویروس‌های خاص آموزش دیده است، پردازش می‌شود. نتایج نهایی این کار نشان می‌دهد که این فناوری می‌تواند به‌سرعت انواع و گونه‌های مختلف ویروس‌های تنفسی ازجمله آنفولانزا و کووید-19 را در‌عرض پنج دقیقه و با دقت بیش از 97 درصد شناسایی کند.

در آزمایش‌های اولیه مشخص شد که این آزمایش می‌تواند ویروس کووید-19 را در نمونه‌های بیماران شناسایی کند و پس از انجام تحقیقات بیشتر، مشخص شد که این آزمایش می‌تواند برای تشخیص عفونت‌های تنفسی بسیار زیادی استفاده شود.

«نیکلاس شیائلیس»، دانشجوی پی‌اچ‌دی دپارتمان فیزیک «دانشگاه واریک» انگلستان و یکی از محققان اصلی این مطالعه توضیح می‌دهد:

«روش ساده‌شده آزمایش‌های تشخیصی ما سریع‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر، دقیق‌تر و تضمینی‌تر از هر آزمایش دیگری است که تاکنون ساخته شده. اگر بخواهیم ویروس جدیدی را شناسایی کنیم، فقط باید نرم‌افزار را برای تشخیص آن دوباره آموزش دهیم، نه اینکه یک آزمایش کاملاً جدید تولید کنیم. یافته‌های ما پتانسیل این روش را برای متحول‌کردن تشخیص ویروس و توانایی ما را در کنترل شیوع بیماری‌های تنفسی نشان می‌دهد.»

دانشمندان همچنین در مقاله مربوط به این آزمایش که در ژورنال ACS Nano منتشر شده است، توضیح می‌دهند که یادگیری ماشینی چگونه می‌تواند کارایی، دقت و زمان صرف‌شده برای شناسایی انواع مختلف ویروس‌ها را به‌طور قابل‌توجهی بهبود ببخشد. همچنین این رویکرد می‌تواند سویه‌های مختلف را نیز از یکدیگر جدا کند.