Introducción de antecedentes

En los últimos años, los aerosoles biológicos (incluidas las esporas de hongos, etc.) están representando una amenaza cada vez más grave para la salud humana y vegetal, y es urgente su monitoreo e investigación precisos. En la actualidad, Europa ha establecido estándares relevantes basados en la observación manual de hirst, pero debido a las características de tiempo y esfuerzo, alta dependencia de profesionales, mayor influencia individual y largo ciclo de publicación de datos, ya no puede satisfacer las necesidades de investigadores científicos de campos como la medicina, la física atmosférica y la protección vegetal; Los equipos automatizados de monitoreo de aerosoles biológicos son muy esperados.

El monitoreo automatizado de aerosoles biológicos depende en gran medida del aprendizaje automático, sin embargo, debido al tamaño de las partículas, el origen, la diversidad de componentes químicos, etc., y la limitación de los datos de entrenamiento, este trabajo es bastante desafiante. Para llenar este vacío científico, científicos de 10 instituciones de investigación, entre ellas la Universidad de Ciencias Aplicadas del noroeste de Suiza (southwest switcherland), la Universidad de Atenas (conocida como la Universidad Nacional de kapotistán de atenas, la Universidad Nacional y kaposisterian de atenas) y la empresa suiza swisens, han presentado exhaustivamente métodos prácticos para cultivar y recoger muestras de materiales de esporas fúngicas y crear conjuntos de datos de entrenamiento de Aprendizaje automático para proporcionar referencias metodológicas para el monitoreo y clasificación de hongos transmitidos por el aire en tiempo real (como swisenspoleno júpiter) a través de investigaciones científicas y meticulosas.

Materiales y métodos

El estudio utilizó 17 tipos de hongos en el Banco de muestras de hongos belgas bccm / ihem para realizar investigaciones relacionadas, explorando enlaces clave como el cultivo fuera de preparación, la cosecha de esporas secas, la atomización de aerosoles, el aprendizaje automático, la medición y clasificación de instrumentos automáticos, y promovió efectivamente el progreso del monitoreo automático e identificación de esporas de hongos transmitidos por aire.

Los hongos involucrados en el estudio, los medios de cultivo, la dificultad de obtener esporas a través de un coleccionista (0 significa que es el más difícil y 3 significa que es el más fácil)

Y la microvisibilidad de la presencia de microchifas y / u otras partículas obvias en las especies de la muestra (y significa presencia y n significa inexistencia).

Pad: Agar de glucosa de papa; S10: medio de protección de arena diluido.

Esquema del dispositivo de laboratorio para atomizar esporas de hongos y medirlas con swisenspolemo Júpiter

Las imágenes holográficas de los 17 hongos involucrados en el estudio (120x120 μm) y los datos de correspondencia promedio de cada uno de ellos medidos por swisenspoleno jupitter.

Esporas de 17 especies de hongos monitoreadas por swisenspoleno jupitter:

(a) matriz de confusión de rendimiento de reconocimiento de redes neuronales de convolución entrenada solo a través de datos de imágenes holográficas;

(b) matriz de confusión de rendimiento de reconocimiento de red neuronal de convolución entrenada a través de imágenes holográficas combinadas con datos de fluorescencia.

Conclusiones y debates

A través de experimentos completos,

1) el estudio aclara que el cultivo y la atomización controlable y efectiva de esporas de hongos son una parte clave para obtener conjuntos de datos de muestras y su uso en el aprendizaje automático;

2) demostrar que el cultivo de hongos en un medio de Agar y la maduración de esporas de hongos en un medio de atomización de flujo de aire son las mejores maneras de mantener la integridad de las esporas y reducir la contaminación del hifas.

Finalmente, el estudio espera que el siguiente trabajo se centre en ampliar el conjunto de datos de referencia para que cubra más especies de hongos, con el fin de identificar automáticamente las esporas de hongos de manera más precisa y completa, proporcionando una buena implementación técnica para el desarrollo dinámico de aerosoles biológicos y sus efectos en la salud humana y vegetal.

Fuente del texto original

2 de junio de 2025 aerobiologia Journal

Volumen 41, páginas 505 - 525 (2025)