Câmera Hiperespectral FigSpec FS-22 Auxilia Pesquisadores na Detecção Rápida e Precisa de Bactérias em Feridas

Uma conquista de pesquisa científica que fez progressos significativos no campo da detecção rápida de bactérias de infecção de feridas foi oficialmente publicada. O estudo foi concluído em conjunto pela Universidade de Chongqing de Correios e Telecomunicações, Hospital Daping da Universidade Médica do Exército e outras instituições. Ao combinar a tecnologia de imagem hiperespectral de fluorescência com algoritmos de aprendizado profundo, a pesquisa alcançou a classificação e identificação não invasiva e rápida de múltiplos patógenos comuns de feridas. Durante a fase de aquisição de dados, a equipe de pesquisa utilizou a câmera de imagem hiperespectral FigSpec FS-22 da CHNSpec, que forneceu suporte crítico de dados de imagem espectral para os experimentos e demonstrou o potencial de aplicação do dispositivo na detecção bio-óptica de precisão.

O diagnóstico oportuno de infecções bacterianas em feridas é de grande importância para o tratamento clínico. No entanto, métodos tradicionais como cultura bacteriana e PCR geralmente consomem tempo e requerem amostragem invasiva. Portanto, o desenvolvimento de uma tecnologia capaz de identificar bactérias de forma rápida e não invasiva tornou-se uma necessidade urgente. A tecnologia de imagem hiperespectral pode obter simultaneamente informações espaciais e informações espectrais contínuas de um alvo, enquanto a imagem hiperespectral de fluorescência vai um passo adiante, induzindo a amostra a emitir fluorescência através da excitação em comprimentos de onda específicos, aumentando assim a capacidade de detectar diferenças nas substâncias químicas internas dos microrganismos. Este estudo aproveitou esse princípio para coletar e analisar sistematicamente as características espectrais de oito bactérias comuns de infecção de feridas.

Nos experimentos, a câmera hiperespectral CHNSpec FigSpec FS-22 desempenhou um papel crucial. O sistema apresenta uma faixa de detecção espectral de 400–1000 nm e uma alta resolução espacial de 1920 × 1920, permitindo capturar finamente os sinais de autofluorescência gerados por bactérias sob excitação a laser de 405 nm. A equipe de pesquisa construiu um grande conjunto de dados hiperespectrais de fluorescência cobrindo diferentes espécies bacterianas, concentrações e tempos de crescimento, totalizando 25.600 amostras. Diante dos desafios de alta dimensionalidade, grande volume de informações e diferenças espectrais sutis entre as bactérias em dados hiperespectrais, os pesquisadores projetaram independentemente um modelo de aprendizado profundo chamado “Rede de Atenção Multi-Escala Espacial-Espectral.” Este modelo pode focar efetivamente nas regiões de colônias bacterianas, suprimir interferências de fundo como substratos de cultura e extrair profundamente características discriminatórias da dimensão espectral, permitindo assim a identificação colaborativa de espécies bacterianas, estados de crescimento e até mesmo concentrações.

Os resultados da pesquisa mostram que este método alcançou uma precisão de classificação bacteriana de 98,52% sob diferentes condições de crescimento, uma precisão de identificação em nível de espécie de 98,71% e manteve a detecção eficaz mesmo em concentrações bacterianas tão baixas quanto 10⁴ UFC/mL. Comparado com vários modelos de algoritmos existentes avaliados no estudo, esta rede treinada em dados hiperespectrais da CHNSpec demonstrou desempenho confiável. Esses resultados verificam a viabilidade de combinar imagem hiperespectral de fluorescência com algoritmos avançados no campo da detecção rápida de microrganismos e fornecem importantes referências técnicas para o desenvolvimento futuro de dispositivos de diagnóstico instantâneo aplicáveis a ambientes clínicos.

Embora o estudo tenha sido realizado em condições controladas de laboratório usando cepas bacterianas purificadas, seu caminho técnico demonstra claramente o valor da imagem hiperespectral na detecção biomédica. A câmera hiperespectral FigSpec FS-22 da CHNSpec, com seu desempenho de imagem estável e ricas capacidades de aquisição de informações espectrais, fornece uma base de hardware sólida para explorações de ponta como essa. Olhando para o futuro, com a otimização adicional de algoritmos e pesquisa mais aprofundada sobre aplicabilidade clínica, esta solução tecnológica que integra imagem avançada e análise inteligente deve se aproximar do objetivo de realizar verdadeiramente o diagnóstico em tempo real, não invasivo e preciso de infecções de feridas, oferecendo novas opções de ferramentas para prevenção e controle de infecções clínicas.

Recomendação de Produto: Câmera de Imagem Hiperespectral FigSpec FS-22

Recursos do Produto

1. Visível / Infravermelho Próximo:

• Faixa espectral: 400–1000 nm, resolução de comprimento de onda melhor que 2,5 nm, até 1200 canais espectrais
• Resolução de imagem de até 2048 × 2048

2. Infravermelho de Onda Curta:

• Faixa espectral: 900–1700 nm, resolução de comprimento de onda melhor que 6 nm, até 1024 canais espectrais
• Resolução de imagem de até 1280 × 1280