Giới thiệu nền

Những năm gần đây, bình xịt sinh học (bao gồm bào tử nấm) đang tạo ra mối đe dọa ngày càng nghiêm trọng đối với sức khỏe của con người và thực vật, cần phải tiến hành theo dõi, nghiên cứu chính xác. Các tiêu chuẩn dựa trên quan sát nhân tạo Hirst đã được thiết lập ở châu Âu, tuy nhiên, do tiêu tốn thời gian, phụ thuộc nhiều vào các chuyên gia, ảnh hưởng cá nhân lớn hơn và chu kỳ phát hành dữ liệu dài hơn, nhu cầu của các nhà khoa học từ các lĩnh vực như y học, vật lý khí quyển và bảo vệ thực vật không thể được đáp ứng; Thiết bị giám sát aerosol sinh học tự động rất được mong đợi.

Việc giám sát tự động các sol khí sinh học phụ thuộc rất nhiều vào học máy, tuy nhiên, công việc này rất khó khăn do kích thước của các hạt, nguồn gốc, thành phần hóa học, v.v., tính hạn chế của dữ liệu đào tạo, v.v. Để lấp đầy khoảng trống khoa học này, các nhà khoa học từ 10 viện nghiên cứu, bao gồm Đại học Khoa học Ứng dụng Tây Bắc Thụy Sĩ, Đại học Athens (tên đầy đủ là Đại học Kapotistan Quốc gia Athens, Đại học Quốc gia và Kaposistrian Athens), Công ty Swisens Thụy Sĩ, đã giới thiệu một cách toàn diện các phương pháp thực tiễn để nuôi dưỡng và thu thập các mẫu vật liệu bào tử nấm, tạo ra các bộ dữ liệu đào tạo học máy, v.v., thông qua các nghiên cứu khoa học, chi tiết, để tiếp tục các công cụ đếm hạt lưu lượng không khí như Swisens Ký hợp đồng cung cấp Phần mềm tính toán định lượng rủi ro ngoài khơi – Safeti Offshore cho Trung tâm nghiên cứu và phát triển An toàn và Môi trường Dầu khí (CPSE) (

Vật liệu và phương pháp

Sử dụng 17 loại nấm trong BCCM/IHEM, thư viện mẫu nấm của Bỉ cho các nghiên cứu liên quan, nghiên cứu đã khám phá các liên kết quan trọng như nuôi cấy ngoài chuẩn bị, thu hoạch bào tử khô, phun aerosol, học máy, phân loại đo lường dụng cụ tự động, thúc đẩy mạnh mẽ tiến trình tự động theo dõi, xác định bào tử nấm không khí.

Các nghiên cứu liên quan đến nấm, môi trường nuôi cấy, mức độ khó khăn của việc thu được bào tử thông qua bộ sưu tập (0 có nghĩa là khó khăn nhất, 3 có nghĩa là dễ dàng nhất)

Và mức độ quan trọng vi mô của sự hiện diện của sợi nấm nhỏ đáng kể và/hoặc các hạt vật chất khác của loài mẫu (Y có nghĩa là có, N có nghĩa là không).

PAD: thạch glucose khoai tây; S10: Môi trường pha loãng Sabo.

Sơ đồ của một thiết bị phòng thí nghiệm được đo bằng SwisensPolemo Jupiter

Hình ảnh ba chiều (120x120μm) của 17 loại nấm liên quan đến nghiên cứu và dữ liệu tương đối trung bình cho mỗi loại được đo bằng SwisensPoleno Jupiter.

17 bào tử nấm được theo dõi bởi SwisensPoleno Jupiter:

(A) Xác định ma trận nhầm lẫn hiệu suất thông qua mạng thần kinh tích chập chỉ được đào tạo bằng dữ liệu hình ảnh ba chiều;

(B) Xác định ma trận nhầm lẫn hiệu suất bằng mạng thần kinh tích chập được đào tạo bằng hình ảnh ba chiều kết hợp với dữ liệu huỳnh quang.

Kết luận&Thảo luận

Bằng cách thử nghiệm đầy đủ,

1) nghiên cứu làm sáng tỏ rằng nuôi cấy và kiểm soát, hiệu quả atomization của bào tử nấm là một liên kết quan trọng trong việc thu thập các bộ dữ liệu mẫu để học máy;

2) Chứng minh rằng làm nuôi cấy nấm trên môi trường agar và trưởng thành trên môi trường phun sương bằng luồng không khí là cách tốt nhất để duy trì tính toàn vẹn của bào tử và giảm ô nhiễm sợi nấm.

Cuối cùng, nghiên cứu hy vọng rằng các nỗ lực tiếp theo nên tập trung vào việc mở rộng bộ dữ liệu tham khảo để bao gồm nhiều loại nấm hơn để tự động xác định chính xác và toàn diện hơn các bào tử nấm, cung cấp một thực hiện kỹ thuật tốt cho nghiên cứu về sự phát triển năng động của aerosol sinh học và tác động của nó đối với sức khỏe con người và thực vật.

Nguồn gốc

2 tháng 6 năm 2025 Tạp chí Aerobiologia

Tập 41, các trang 505–525 (2025)