Schema a blocchi della piattaforma di elaborazione proposta per la classificazione (positiva o negativa) di campioni di fluido con particelle lentivirali e quantificazione della loro carica virale. I campioni fluidi vengono depositati su una piastra di supporto e sottoposti a imaging (come goccioline liquide e residui secchi) nel visibile e nel vicino infrarosso utilizzando una fotocamera iperspettrale. Gli spettri di riflettanza diffusa ottica sono ottenuti ed elaborati da singoli pixel e mediati. Le frange spettrali (lunghezza d'onda) di interesse sono determinate per il calcolo di 29 descrittori morfologici delle caratteristiche dei singoli spettri (F1-F28) e del rapporto di area (AR) rispetto allo spettro del fondo. Vengono costruiti e valutati due classificatori indipendenti, utilizzando gli stessi gruppi di campioni di addestramento e test, a livello di pixel e di campione (goccioline):un'analisi discriminante dei minimi quadrati parziali (PLS-DA) degli spettri individuali e mediati dalle gocce e un feed artificiale- rete neurale diretta (FFNN) costruita sui valori dei descrittori delle caratteristiche dei singoli spettri. Credito:DOI:10.1038/s41598-021-95756-3
I ricercatori dell'Universidad de Sevilla (Università di Siviglia) hanno sviluppato e brevettato un prototipo per rilevare a distanza i virus (compreso il SARS-CoV-2) sintetico depositato sulle superfici, analizzare le immagini scattate a più lunghezze d'onda, il cosiddetto imaging iperspettrale, una tecnica comunemente usata in astrofisica. Astronomi di Calar Alto e IAA-CSIC hanno partecipato alla riduzione e all'analisi degli spettri. La ricerca è in corso su campioni umani di coronavirus.
Un gruppo di ricercatori con sede in Spagna e, particolarmente, nell'Andalusia, ha progettato una nuova tecnica ottica che consente loro di rilevare la presenza di virus nelle gocce di fluidi o nei residui secchi sparsi su una superficie. Il lavoro è condotto dal Prof. Emilio Gómez-González, professore ordinario di fisica applicata alla ETS Engineering School dell'Universidad de Sevilla. La ricerca, patrocinato dall'Istituto di Sanità "Carlos III, " ha portato ad una tecnica brevettata in grado di analizzare contemporaneamente numerosi campioni, senza la necessità di toccarli né di utilizzare reagenti.
La nuova tecnica si basa sull'impilamento di immagini iperspettrali, questo è, immagini riprese a più lunghezze d'onda nel visibile e nel vicino infrarosso. Oltre a elaborarli attraverso algoritmi statistici avanzati e intelligenza artificiale. È stato applicato per rilevare due tipi di virus sintetici, solitamente presi come modelli per SARS-CoV-2 (lentivirus sintetici e coronavirus), in due fluidi (soluzione salina e saliva artificiale). I risultati di questi lavori vengono pubblicati oggi in Rapporti scientifici . I ricercatori continuano a lavorare attivamente sull'analisi di campioni umani di SARS-CoV-2.
Il metodo si basa sull'imaging iperspettrale, recentemente utilizzato per rilevare gli agenti patogeni, principalmente batteri e funghi, nell'agricoltura e nella biologia. Tuttavia, il presente lavoro va oltre, sviluppare ed estendere questa tecnologia al settore sanitario, in modo da rilevare virus attraverso un'elaborazione innovativa e complessa. Per riassumere, il sistema registra le immagini dei campioni disposti in una matrice e determina le posizioni in cui viene rilevato il virus nonché la sua concentrazione.