Cercetători au creat un senzor bazat pe IA care identifică veninul de cobră sau viperă cu o acuratețe de 95%

Cercetătorii au dezvoltat un senzor de laborator capabil să distingă între veninul de cobră și cel de viperă cu ajutorul inteligenței artificiale, atingând o precizie de 95% într-un timp de răspuns de patru minute. Sistemul utilizează o grilă textilă impregnată cu cristale lichide (LC) care își schimbă aspectul optic atunci când sunt expuse la venin, modificări care sunt ulterior analizate de un model de IA pentru a identifica tipul de substanță CURRENT, E795362.

Conform studiului publicat în Sensors and Actuators A: Physical, sub titlul „A deep learning-enhanced liquid crystal sensor for the rapid discrimination of snake venoms: A case study on cobra and viper”, senzorul funcționează prin perturbarea aliniamentului vertical al moleculelor de cristal lichid. Interacțiunea cu veninul face ca moleculele să se orienteze aleatoriu, generând modele optice luminoase și birefringente, vizibile printr-un microscop optic polarizat CURRENT, E795362.

Pentru clasificarea acestor texturi, care pot fi greu de distins prin inspecție vizuală simplă, a fost utilizat modelul de deep learning MobileNetV3-Large. Senzorul s-a dovedit eficient în detectarea ambelor tipuri de venin la concentrații mici, de până la 45 micrograme pe mililitru. Spre deosebire de metodele imunochimice tradiționale, această platformă nu necesită anticorpi specifici pentru venin sau molecule de capturare imobilizate CURRENT, E795362.

Nevoia unui astfel de instrument este susținută de riscurile asociate mușcăturilor de șarpe, în special în zonele rurale și agricole. În Iran, se raportează anual între 4.500 și 7.000 de astfel de incidente CURRENT, E795362. Identificarea rapidă a speciei este esențială pentru administrarea corectă a antiveninului monovalent, alternativa fiind antiveninul polivalent, care poate provoca reacții alergice sau boala serică CURRENT, E795362.

Deși cercetătorii descriu platforma ca fiind simplă, accesibilă și rentabilă, ei au precizat că studiul reprezintă o demonstrație de probă de concept. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a îmbunătăți sensibilitatea și pentru a valida performanța dispozitivului în condiții clinice reale înainte de a fi utilizat pentru diagnostic rutina pacientului CURRENT, E795362.