Диагноз за полторы минуты: российские ученые представили нейросетевой метод экспресс-выявления инфекций

Исследователи из Пензенского государственного университета (ПГУ) совершили прорыв в лабораторной диагностике, разработав технологию, способную определять возбудителей инфекций всего за 100 секунд.

Методика базируется на симбиозе тензиометрии (измерения поверхностного натяжения жидкостей) и алгоритмов искусственного интеллекта. Подобный подход позволяет врачам максимально быстро подбирать терапию, а медикам — обезопасить себя при работе с агрессивными биоматериалами.

Как работает инновация?
Ученые установили, что микроорганизмы в процессе жизнедеятельности выделяют специфические поверхностно-активные вещества. Этот «химический почерк» уникален для каждого вида бактерий. На основе данных характеристик авторы проекта сформировали обширную цифровую библиотеку эталонных моделей, куда вошли такие опасные патогены, как кишечная палочка и золотистый стафилококк.

Процесс анализа в три шага:

1. Подготовка и безопасность: Биоматериал пациента помещают в питательную среду и подвергают автоклавированию. Термическая обработка полностью уничтожает живые бактерии, оставляя лишь продукты их распада. Это делает процедуру абсолютно безопасной для персонала.
2. Тензиометрия: Подготовленная проба подается в тензиометр. Видеокамера устройства фиксирует форму капли жидкости, преобразуя визуальные параметры в цифровой сигнал.
3. Вердикт ИИ: Нейросеть мгновенно анализирует полученные показатели, сопоставляет их с базой эталонов и выдает точный результат.

Эффективность и перспективы
Практические испытания метода на образцах биологического материала пациентов с гнойно-воспалительными процессами и абсцессами показали стопроцентную точность. Сопоставление с результатами классических бактериологических посевов подтвердило надежность разработки.

Важным преимуществом метода является простота проведения — для выполнения теста не требуется привлечение узкопрофильных специалистов высокого класса, что делает технологию идеальным кандидатом для массового внедрения в клиническую практику.