HospiMedica

Deascargar La Aplicación Móvil
Noticias Recientes COVID-19 Cuidados Criticos Téc. Quirúrgica Cuidados de Pacientes TI Pruebas POC Negocios Focus

Prueba COVID-19 combina imágenes microscópicas sin etiquetas e IA para brindar resultados rápidos y exactos

Por el equipo editorial de HospiMedica en español
Actualizado el 15 Sep 2021
Print article
Imagen: La IA discernió entre cuatro partículas: SARS-CoV-2, H1N1, HAdV y ZIKV. El ensayo preclínico tuvo una tasa de éxito del 96% para la detección y clasificación del SARS-CoV-2 (Fotografía cortesía del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas)
Imagen: La IA discernió entre cuatro partículas: SARS-CoV-2, H1N1, HAdV y ZIKV. El ensayo preclínico tuvo una tasa de éxito del 96% para la detección y clasificación del SARS-CoV-2 (Fotografía cortesía del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas)
Una prueba nueva para la COVID-19 combina imágenes microscópicas sin etiquetas con inteligencia artificial (IA) para detectar y clasificar rápidamente el virus SARS-CoV-2.

Investigadores del Instituto Beckman de Ciencia y Tecnología Avanzadas de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (Champaign, IL, EUA) emparejaron la microscopía con la IA para desarrollar la nueva prueba COVID-19 que es rápida, exacta y rentable.

El equipo observó que, si bien actualmente existen muchas técnicas para el análisis del SARS-CoV-2, ninguna utiliza un enfoque óptico sin etiquetas. El tamaño minúsculo de una sola partícula hace que depender solo de la vista sea casi imposible, incluso con un microscopio. La microscopía electrónica es útil para obtener imágenes de la estructura de una partícula, pero se requiere una preparación extensa para garantizar la visibilidad de una muestra. Aunque es necesario, este proceso puede oscurecer la imagen deseada. Los investigadores recurrieron a una técnica desarrollada en Beckman normalmente reservada para visualizar células: la microscopía de imagen de luz espacial, que facilita la obtención de imágenes sin reactivos químicos (o sin etiquetas).

“Aplicar SLIM para la generación de imágenes de virus es como mirar algo sin las gafas puestas. La imagen es borrosa debido a que los virus son más pequeños que el límite de difracción”, dijo Neha Goswami, estudiante de posgrado en bioingeniería y receptora de la Beca Conmemorativa Nadine Barrie Smith del Instituto Beckman en 2021. “Sin embargo, debido a la alta sensibilidad de SLIM, no solo podemos detectar los virus, sino también diferenciar entre distintos tipos”.

Los investigadores identificaron una forma creativa de identificar los virus basándose en datos SLIM: la IA. Con el entrenamiento adecuado, se puede programar una red neuronal profunda avanzada para reconocer incluso las imágenes más borrosas. Presentaron el programa de IA a un par de imágenes: una partícula de SARS-CoV-2 teñida que produce fluorescencia y una imagen de fase capturada con un microscopio multimodal de fluorescencia-SLIM. El entrenamiento de la IA le permite reconocer estas imágenes como una y la misma. Fácilmente reconocible, la imagen teñida de fluorescencia funciona como ruedas de entrenamiento; con suficiente repetición, la máquina aprende a detectar los virus directamente desde las imágenes SLIM sin etiquetas sin el soporte adicional.

Después de la detección viene la diferenciación: discernir el SARS-CoV-2 de otros tipos de virus y partículas. La IA aprendió a discernir entre el SARS-CoV-2 y otros patógenos virales como el H1N1 o la influenza A; el HAdV o adenovirus y el ZIKV o virus Zika. El ensayo preclínico fue muy exitoso, obteniendo una tasa de éxito del 96% para la detección y clasificación del SARS-CoV-2. El objetivo del proyecto es un sistema de detección de prueba de aliento viral sensible y específico que ayude en el diagnóstico viral y en las estrategias de prevención de la transmisión; hoy, esto podría tomar la forma de una prueba COVID-19 rápida, de alto rendimiento y bajo costo con el potencial de portabilidad y acción en el punto de atención.

Con la validación clínica pendiente, los investigadores especulan que una prueba de COVID-19 realizada con este método se vería así: el sujeto usaría un protector facial, sobre el cual se colocaría un portaobjetos de vidrio transparente; luego completan una actividad en la que su respiración se fija a la lámina (como leer un párrafo en voz alta). Se obtendrían imágenes de la lámina y cualquier partícula adherida y se analizarían para detectar cualquier virus presente.

“Hay dos ventajas clave para este tipo de prueba COVID”, dijo Goswami. “La primera es la velocidad: la duración puede ser del orden de un minuto. La segunda es que no estamos agregando productos químicos ni modificaciones a las muestras proporcionadas. Todo lo que pagaríamos es el costo del protector facial y de la lámina”.

Enlace relacionado:
Universidad de Illinois en Urbana-Champaign

Miembro Oro
Disposable Protective Suit For Medical Use
Disposable Protective Suit For Medical Use
Miembro Oro
Analizador de gases en sangre POC
Stat Profile Prime Plus
Miembro Plata
Compact 14-Day Uninterrupted Holter ECG
NR-314P
New
Acute Care Scale
PH-740

Print article

Canales

Cuidados de Pacientes

ver canal
Imagen: La solución recientemente lanzada puede transformar la programación del quirófano e impulsar las tasas de utilización  (Fotografía cortesía de Fujitsu)

Solución de optimización de la capacidad quirúrgica ayuda a hospitales a impulsar utilización de quirófanos

Una solución innovadora tiene la capacidad de transformar la utilización de la capacidad quirúrgica al atacar la causa raíz de las ineficiencias los bloques de tiempo quirúrgico.... Más

TI

ver canal
Imagen: El primer modelo específico de la institución proporciona una ventaja de desempeñoa significativa sobre los modelos actuales basados en la población (Fotografía cortesía de Mount Sinai)

Modelo de aprendizaje automático mejora predicción del riesgo de mortalidad para pacientes de cirugía cardíaca

Se han implementado algoritmos de aprendizaje automático para crear modelos predictivos en varios campos médicos, y algunos han demostrado mejores resultados en comparación con sus... Más

Pruebas POC

ver canal
Imagen: El lector de inmunoensayo cuantitativo RPD-3500 (Fotografía cortesía de BK Electronics)

Lector de inmunoensayo de pruebas POC proporciona análisis cuantitativo de kits de prueba para diagnóstico más preciso

Un lector de inmunoensayos cuantitativos pequeño y liviano que proporciona un análisis cuantitativo de cualquier tipo de kits o tiras de prueba rápida, y se puede conectar a una PC... Más