La cámara hiperespectral FigSpec FS-22 ayuda a los equipos de investigación a lograr una detección rápida y precisa de bacterias en heridas

Un logro de investigación científica que ha logrado un progreso significativo en el campo de la detección rápida de bacterias de infecciones de heridas ha sido publicado oficialmente. El estudio fue completado conjuntamente por la Universidad de Correos y Telecomunicaciones de Chongqing, el Hospital Daping de la Universidad Médica del Ejército y otras instituciones. Al combinar la tecnología de imagen hiperespectral de fluorescencia con algoritmos de aprendizaje profundo, la investigación logró la clasificación e identificación no invasiva y rápida de múltiples patógenos comunes de heridas. Durante la etapa de adquisición de datos, el equipo de investigación utilizó la cámara de imagen hiperespectral FigSpec FS-22 de CHNSpec, que proporcionó un soporte crítico de datos de imágenes espectrales para los experimentos y demostró el potencial de aplicación del dispositivo en la detección bio-óptica de precisión.

El diagnóstico oportuno de infecciones bacterianas de heridas es de gran importancia para el tratamiento clínico. Sin embargo, los métodos tradicionales como el cultivo bacteriano y la PCR a menudo consumen mucho tiempo y requieren muestreo invasivo. Por lo tanto, el desarrollo de una tecnología capaz de identificar bacterias de forma rápida y no invasiva se ha convertido en una necesidad urgente. La tecnología de imagen hiperespectral puede obtener simultáneamente información espacial e información espectral continua de un objetivo, mientras que la imagen hiperespectral de fluorescencia va un paso más allá al inducir que la muestra emita fluorescencia a través de la excitación en longitudes de onda específicas, mejorando así la capacidad de detectar diferencias en las sustancias químicas internas de los microorganismos. Este estudio aprovechó este principio para recopilar y analizar sistemáticamente las características espectrales de ocho bacterias comunes de infecciones de heridas.

En los experimentos, la cámara hiperespectral FigSpec FS-22 de CHNSpec desempeñó un papel crucial. El sistema presenta un rango de detección espectral de 400 a 1000 nm y una alta resolución espacial de 1920 × 1920, lo que le permite capturar finamente las señales de autofluorescencia generadas por las bacterias bajo excitación láser de 405 nm. El equipo de investigación construyó un gran conjunto de datos hiperespectrales de fluorescencia que cubre diferentes especies bacterianas, concentraciones y tiempos de crecimiento, con un total de 25.600 muestras. Ante los desafíos de la alta dimensionalidad, el gran volumen de información y las sutiles diferencias espectrales entre las bacterias en los datos hiperespectrales, los investigadores diseñaron de forma independiente un modelo de aprendizaje profundo llamado "Red de Atención Multiescala Espacial-Espectral". Este modelo puede centrarse eficazmente en las regiones de colonias bacterianas, suprimir la interferencia de fondo como los sustratos de cultivo y extraer profundamente características discriminatorias de la dimensión espectral, permitiendo así la identificación colaborativa de especies bacterianas, estados de crecimiento e incluso concentraciones.

Los resultados de la investigación muestran que este método logró una precisión de clasificación bacteriana del 98,52% en diferentes condiciones de crecimiento, una precisión de identificación a nivel de especie del 98,71% y mantuvo una detección efectiva incluso a concentraciones bacterianas tan bajas como 10⁴ UFC/mL. En comparación con múltiples modelos de algoritmos existentes evaluados en el estudio, esta red entrenada con datos hiperespectrales de CHNSpec demostró un rendimiento fiable. Estos resultados verifican la viabilidad de combinar la imagen hiperespectral de fluorescencia con algoritmos avanzados en el campo de la detección rápida de microorganismos y proporcionan importantes referencias técnicas para el desarrollo futuro de dispositivos de diagnóstico instantáneo aplicables a entornos clínicos.

Aunque el estudio se llevó a cabo en condiciones de laboratorio controladas utilizando cepas bacterianas purificadas, su vía técnica demuestra claramente el valor de la imagen hiperespectral en la detección biomédica. La cámara hiperespectral FigSpec FS-22 de CHNSpec, con su rendimiento de imagen estable y sus ricas capacidades de adquisición de información espectral, proporciona una base de hardware sólida para exploraciones de vanguardia como esta. Mirando hacia el futuro, con una mayor optimización de los algoritmos y una investigación más profunda sobre la aplicabilidad clínica, se espera que esta solución tecnológica que integra imágenes avanzadas y análisis inteligente se acerque al objetivo de realizar verdaderamente diagnósticos en tiempo real, no invasivos y precisos de infecciones de heridas, ofreciendo nuevas opciones de herramientas para la prevención y el control de infecciones clínicas.

Recomendación de producto: Cámara de Imagen Hiperespectral FigSpec FS-22

Características del producto

1. Visible / Infrarrojo Cercano:

• Rango espectral: 400–1000 nm, resolución de longitud de onda mejor que 2,5 nm, hasta 1200 canales espectrales
• Resolución de imagen de hasta 2048 × 2048

2. Infrarrojo de Onda Corta:

• Rango espectral: 900–1700 nm, resolución de longitud de onda mejor que 6 nm, hasta 1024 canales espectrales
• Resolución de imagen de hasta 1280 × 1280