Сенсор + AI для быстрой диагностики вирусной инфекции

Грипп поражает ежегодно миллионы людей. Для более слабых пациентов, таких как пожилые люди, эта инфекция может стать фатальной, и, кроме того, существует постоянный риск глобальной пандемии гриппа, которая может иметь катастрофические последствия. Учитывая исключительную заразность этого вируса, в случае вспышки этого заболевания большое влияние может оказать возможность быстрой, точной и чувствительной диагностики гриппа, особенно если такая возможность есть непосредственно на приеме у врача общего профиля.

Исследователи из университета в Осаке (Япония) разработали нанопорный* сенсор, который способен обнаружить отдельные частицы вируса гриппа в биологическом образце. При этом ученые использовали искусственный интеллект (artificial intelligence, AI) для разработки "отличительных признаков" вируса, что позволило им идентифицировать его с помощью датчика. Новая технология имеет очень большой потенциал в сфере разработки диагностического устройства, которое можно использовать непосредственно в кабинете у врача во время приема. Особенно полезным такой прибор может быть при возникновении опасной эпидемии гриппа.

Существующие сегодня методы идентификации вируса, к сожалению, не отличаются быстротой и требуют наличия обученных сотрудников и специализированного лабораторного оборудования. Все это делает практически невозможным делать анализы непосредственно в месте оказания медицинской помощи.

Чтобы решить эту проблему, японские ученые разработали новую диагностическую методику, которая объединяет в себе AI-технологии и нанопорный сенсор. Сенсор работает за счет того, что в нем с помощью электричества создает поток жидкости, проходящий через поры, размером в несколько нанометров. При этом сквозь нанопоры проходят только вирусные частицы, гарантируя таким образом высокую чувствительность сенсора даже при анализе сложных биологических жидкостей, содержащих многочисленные компоненты. Причем этот прибор настолько чувствителен, что теоретически он способен обнаружить даже единичную вирусную частицу. Для идентификации вирусной "подписи" исследователи используют программное обеспечение на базе искусственного интеллекта.

Эта система может быть также использована для обнаружения и других типов вирусов, что означает возможность применения этой технологии для быстрой диагностики в различных ситуациях. Причем использование системы не требует особенной экспертизы от персонала, поскольку ее очень легко установить и применять.

* Нанопоры — поры с размерами, находящимися в нанодиапазоне.