دانشمندان اولین آزمایش تشخیصی جهان را ساخته اند که هوش مصنوعی این دستگاه تنها با یک سواب بینی یا گلو از ویروس های تنفسی شناخته شده در عرض پنج دقیقه استفاده می کند.
فناوری آزمایشی پیشگام دانشمندان، برچسب‌گذاری مولکولی، بینایی کامپیوتری و یادگیری ماشین را ترکیب می‌کند تا یک پلت فرم تصویربرداری تشخیصی جهانی ایجاد کند که مستقیماً به یک نمونه بیمار نگاه می‌کند و می‌تواند تشخیص دهد که کدام پاتوژن‌ها در عرض چند ثانیه وجود دارند.
نحوه انجام آزمون و دقت آن
در این آزمایش، تصاویر نمونه های برچسب گذاری شده با استفاده از یک میکروسکوپ فلورسانس تجاری گرفته می شود و سپس توسط نرم افزار یادگیری ماشین سفارشی که برای شناسایی ویروس های خاص آموزش دیده است، پردازش می شود. نتایج نهایی این کار نشان می دهد که این فناوری می تواند به سرعت انواع مختلف ویروس های تنفسی از جمله آنفولانزا و کووید-19 را در عرض پنج دقیقه و با دقت بیش از 97 درصد شناسایی کند.
در آزمایش‌های اولیه، مشخص شد که این آزمایش می‌تواند ویروس کووید-۱۹ را در نمونه‌های بیماران شناسایی کند و پس از تحقیقات بیشتر، مشخص شد که این آزمایش می‌تواند برای تشخیص طیف وسیعی از عفونت‌های تنفسی استفاده شود.
نیکلاس شیلیس، دانشجوی دکترای دپارتمان فیزیک در دانشگاه وارویک در انگلستان و یکی از محققین اصلی این مطالعه، توضیح می‌دهد:
روش تست تشخیصی ساده‌شده ما سریع‌تر، مقرون‌به‌صرفه‌تر، دقیق‌تر و قابل‌اعتمادتر از هر آزمایش دیگری است که تا کنون ساخته شده است. اگر می‌خواهیم ویروس جدیدی را شناسایی کنیم، فقط باید نرم‌افزار را دوباره آموزش دهیم تا آن را شناسایی کند، نه اینکه یک آزمایش کاملاً جدید ایجاد کنیم. “یافته‌های ما پتانسیل این روش را برای ایجاد انقلابی در تشخیص ویروس و توانایی ما در کنترل شیوع بیماری‌های تنفسی نشان می‌دهد.”
دانشمندان همچنین توضیح می‌دهند که چگونه یادگیری ماشینی می‌تواند کارایی، دقت و زمان صرف شده برای شناسایی انواع مختلف ویروس‌ها را در مقاله‌ای درباره آزمایش منتشر شده در مجله ACS Nano به طور قابل‌توجهی بهبود بخشد. همچنین این رویکرد می تواند سویه های مختلف را از یکدیگر جدا کند.