เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย AI และอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีระบุอายุและชนิดของยุง

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย AI และอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีระบุอายุและชนิดของยุง

เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย การระบุแมลงแก่ชรา: วิธีการที่รวดเร็วในการกำหนดอายุของยุงสามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์ประเมินประสิทธิภาพของการแทรกแซง เช่น ยาฆ่าแมลงและมุ้งเกี่ยวกับความเสี่ยงต่อโรคมาลาเรีย นักวิจัยในสหราชอาณาจักรและแอฟริกาได้พัฒนาวิธีที่รวดเร็วและคุ้มค่าในการกำหนดอายุของยุงมาลาเรียโดยใช้สเปกโทรสโกปีอินฟราเรดช่วงกลาง 

นี่เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการประเมินประสิทธิผล

ของการแทรกแซงการควบคุม เนื่องจากยุงที่มีอายุมากเท่านั้นที่สามารถแพร่เชื้อปรสิตได้ นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าแนวทางของพวกเขายังช่วยรักษาโรคที่มียุงและแมลงอื่นๆ ได้อีกด้วย

จากข้อมูลขององค์การอนามัยโลก ในปี 2020 มีผู้ป่วยโรคมาลาเรียประมาณ 241 ล้านรายทั่วโลก โดยคร่าชีวิตผู้คนไปมากกว่า 620,000 ราย ส่วนใหญ่อยู่ในแอฟริกาซึ่งมีผู้ป่วยโรคมาลาเรีย 95% และเสียชีวิตจากโรคมาลาเรีย 96%

มาลาเรียติดต่อโดยยุงก้นปล่องตัวเมีย น่าแปลกที่อายุขัยเฉลี่ยของยุงเหล่านี้สั้นกว่าเวลาที่ใช้สำหรับ ปรสิต พลาสโมเดียมที่ทำให้เกิดโรคมาลาเรีย ซึ่งหมายความว่ายุงส่วนน้อยจะมีอายุยืนยาวพอที่จะแพร่เชื้อได้ ด้วยเหตุนี้ การแทรกแซงเพื่อควบคุมโรคมาลาเรีย เช่น มุ้งฆ่าแมลง มักจะมุ่งเป้าไปที่การอยู่รอดของยุงตัวเต็มวัย วิธีการที่แม่นยำและเชื่อถือได้ในการกำหนดอายุของแมลงจะช่วยประเมินผลกระทบของการควบคุมพาหะนำโรคดังกล่าว วิธีปัจจุบันในการทำเช่นนี้เกี่ยวข้องกับการผ่ารังไข่ของยุง สิ่งนี้มีราคาแพง ช้าและยากในการขยายขนาด

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การใช้อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี

เพื่อกำหนดอายุของยุงประสบผลสำเร็จ เทคนิคนี้ให้ข้อมูลเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีของหนังกำพร้าของแมลง (โครงกระดูกภายนอกที่ป้องกัน) ซึ่งแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์และอายุ โดยพิจารณาจากลายเซ็นของแสงที่ส่งคืนเมื่อส่องสว่างด้วยแสงอินฟราเรด แต่ในขณะที่วิธีการนี้ถูกต้องสำหรับประชากรที่เลี้ยงในห้องปฏิบัติการที่มีความคล้ายคลึงกันทางพันธุกรรม แต่สเปกโทรสโกปีได้ต่อสู้กับประชากรยุงป่าที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมสูงอายุ

ตอนนี้Francesco Baldiniนักกีฏวิทยาทางการแพทย์แห่งมหาวิทยาลัยกลาสโกว์ และเพื่อนร่วมงานของเขาได้รวมสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดช่วงกลางเข้ากับการเรียนรู้เชิงลึกเพื่อพัฒนาวิธีการที่รวดเร็วและคุ้มราคาในการระบุสายพันธุ์และอายุของมาลาเรียสามชนิดที่มียุงเป็นพาหะ พวกเขารายงานผลของพวกเขาในNature Communications

“ด้วยเทคโนโลยีอินฟราเรดนี้ เราได้พัฒนาเครื่องมือที่สามารถนำมาใช้ในแผนควบคุมยุงในปัจจุบัน มีศักยภาพที่จะขยายขนาดสำหรับการใช้งานในพื้นที่ต่างๆ และจะช่วยในการทดสอบผลิตภัณฑ์ใหม่และการแก้ปัญหาโรคติดต่อจากยุงได้อย่างมาก บัลดินี่กล่าว

นักวิจัยใช้ข้อมูลจากยุงตัวเมียมากกว่า 40,000 ตัวที่มีอายุต่างกันจากสามสายพันธุ์ที่แพร่เชื้อมาลาเรีย แมลงมาจากภูมิหลังทางพันธุกรรมที่หลากหลายและได้รับการเลี้ยงดูทั้งในห้องปฏิบัติการและสภาพกึ่งป่าในแอฟริกาตะวันออกและแอฟริกาตะวันตกเพื่อจับความผันแปรทางพันธุกรรมและสิ่งแวดล้อม แบบจำลองปัญญาประดิษฐ์ (AI) ได้รับการฝึกในขั้นต้นโดยใช้ข้อมูลสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดช่วงกลางจากยุงที่เลี้ยงในห้องแล็บที่แปรผันทางพันธุกรรม จากนั้นทีมจึงฝึกใหม่โดยใช้ตัวอย่างยุงเพิ่มเติมจากประชากรกึ่งป่า แบบจำลองที่เป็นผลลัพธ์สามารถทำนายอายุและชนิดของยุงที่เลี้ยงในสภาพกึ่งป่าได้จากสัญญาณอินฟราเรดช่วงกลางที่มีความแม่นยำมากกว่า 95%

เพื่อทดสอบประสิทธิภาพของวิธีการ “ถ่ายทอดการเรียนรู้” นี้ต่อไป 

นักวิจัยได้รวบรวมยุงป่าในบูร์กินาฟาโซและแทนซาเนีย จากนั้นพวกเขาก็ผ่าและประเมินอายุของกลุ่มตัวอย่างเหล่านี้ และใช้พวกมันเพื่อฝึกแบบจำลอง AI ที่เคยฝึกมาก่อนหน้านี้เกี่ยวกับประชากรยุงที่เลี้ยงในห้องแล็บ เมื่อทดสอบกับยุงป่าจำนวนมากขึ้น ระบบสเปกโทรสโกปีอินฟราเรดช่วงกลางที่เรียนรู้ลึกนี้ให้ผลลัพธ์ที่คล้ายคลึงกันกับเทคนิคการผ่าแบบดั้งเดิม Maggy Screw-Lord ไฟส่องยุงตรวจพบซิกา

Baldini กล่าวว่าเทคนิคนี้จำเป็นต้องมีการรวบรวม ฆ่า และสแกนยุงในห้องปฏิบัติการ มีการเก็บยุงเป็นประจำในหลายพื้นที่เพื่อตรวจสอบสายพันธุ์และอัตราการติดเชื้อมาลาเรีย “ขั้นตอน [สเปกโทรสโกปี] ใช้เวลาประมาณ 10 วินาทีต่อยุง แทนที่จะใช้เวลาหลายชั่วโมง และฟรีโดยพื้นฐานแล้วหลังจากต้นทุนฮาร์ดแวร์ล่วงหน้า” เขาอธิบาย

“เรามองว่าวิธีการนี้สามารถนำไปใช้กับพาหะนำโรคอื่นๆ และโรคที่เกิดจากพาหะนำโรคได้ ตั้งแต่โรคเท้าช้างและโรคชิคุนกุนยา ไปจนถึงโรคนอนหลับและโรคซิกา และสามารถนำมาใช้เพื่อประเมินความพยายามในการจำกัดการขยายพันธุ์ยุงที่แพร่กระจายไปทั่วยุโรปและสหรัฐอเมริกา” Baldini กล่าว

ในอนาคตอาจเป็นไปได้ที่จะสแกนยุงที่บินได้ Baldini ตั้งข้อสังเกตว่าวิธีนี้น่าจะง่ายกว่าหากใช้ใกล้อินฟราเรดสเปกโทรสโกปี แทนที่จะใช้อินฟราเรดกลาง “เรากำลังพัฒนาอุปกรณ์ประเภทนี้” เขากล่าวเสริม

เทคนิคของพวกเขาทำนายว่าโซ่และท่อที่เสถียรของอะตอมไนโตรเจนสามารถก่อตัวในโครงสร้างที่รู้จักกันก่อนหน้านี้สองโครงสร้างและโครงสร้างใหม่ทั้งหมดสามโครงสร้าง ทั้งแรงดันที่กระทำต่อสายโซ่ไนโตรเจนและศักยภาพการกักขังภายในท่อนาโนคาร์บอนที่มีขนาดต่างกันมีผลอย่างมากต่อประเภทของโครงสร้างไนโตรเจนที่เกิดขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงส่งผลต่อคุณสมบัติของมัน

การทำนายพอลิเมอร์

นักวิจัยไม่เพียงแต่ทำนายการมีอยู่และความเสถียรของโครงสร้างไนโตรเจนโพลีเมอร์ที่แตกต่างกันเท่านั้น แต่ยังอธิบายคุณสมบัติที่คาดหวังไว้ด้วย การศึกษาเชิงทฤษฎีเกี่ยวกับคุณสมบัติการสั่นสะท้านของพวกมันแนะนำว่าโครงสร้างไนโตรเจนมีแนวโน้มที่จะมีเสถียรภาพทางกลไก โดยความเสถียรจะขึ้นอยู่กับขนาดของท่อนาโนอย่างมาก เว็บสล็อต , สล็อตแตกง่าย