Τεχνολογία ιατρικών εργαστηρίων

Επιστημονικές Δημοσιεύσεις Ανοικτής Πρόσβασης

Jian-Dong Huang, Hui Wang, Ultan Power, James A. McLaughlin, Chris Nugent, Enayetur Rahman, Judit Barabas and Paul Maguire
Sensors 2024, 24(1), 308, https://doi.org/10.3390/s24010308
Published: 4 January 2024
Η ανίχνευση των αναπνευστικών ιών είναι ζωτικής σημασίας για την αντιμετώπιση πανδημιών όπως η COVID-19. Οι συμβατικές μέθοδοι απαιτούν συνήθως εργαστηριακό εξοπλισμό υψηλού κόστους. Μια αναδυόμενη εναλλακτική μέθοδος είναι η εγγύς υπέρυθρη φασματοσκοπία (Near-Infrared Spectroscopy, NIR), ειδικά μία φορητού τύπου, που έχει τα πλεονεκτήματα του χαμηλού κόστους, της φορητότητας, της ταχύτητας, της ευκολίας χρήσης και της μαζικής ανάπτυξης, τόσο σε κλινικό περιβάλλον όσο και στο πεδίο.
Beggar, O.E., Ramdani, M., Kissi, M.
International Journal of Electrical and Computer Engineering, Volume 13, Issue 6, Pages 6940 - 6951, December 2023, http://doi.org/10.11591/ijece.v13i6.pp6940-6951
Accepted: Apr 24, 2023
Αυτή η εργασία στοχεύει να σχεδιάσει και να αναπτύξει ένα ασαφές, εξηγήσιμο, έμπειρο σύστημα για τη διάγνωση της νόσου του κορονοϊού (COVID-19), που θα μπορούσε να ενσωματωθεί σε ιατρικά ρομπότ.
Contactless blood oxygen estimation from face videos: A multi-model fusion method based on deep learning
Hu, Min, Wu, Xia, Wang, Xiaohua, Xing, Yan, An, Ning, Shi, Piao
Biomedical Signal Processing and Control, Volume 81, March 2023, 104487, https://doi.org/10.1016/j.bspc.2022.104487
Available online 10 December 2022
Το οξυγόνο αίματος (SpO2), ένας βασικός δείκτης της αναπνευστικής λειτουργίας, λαμβάνει αυξανόμενη προσοχή κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID-19. Τα κλινικά αποτελέσματα δείχνουν ότι οι ασθενείς με COVID-19 πιθανότατα έχουν σαφώς χαμηλότερο SpO2 πριν από την εμφάνιση σημαντικών συμπτωμάτων. Δεδομένης της έλλειψης σύγχρονων μεθόδων για την παρακολούθηση του SpO2 μέσω βίντεο προσώπου, αυτή η εργασία προτείνει μια νέα μέθοδο σύντηξης πολλαπλών μοντέλων που βασίζεται στη βαθιά μάθηση για την εκτίμηση του SpO2.
Breath testing for SARS-CoV-2 infection
Myers, Renelle; Ruszkiewicz, Dorota M.; Meister, Austin; Bartolomeu, Crista; Atkar-Khattra, Sukhinder; Thomas, C. L. Paul; Lam, Stephen
EBioMedicine, 92, 104584-104584, 2023, https://doi.org/10.1016/j.ebiom.2023.104584
Published: April 28, 2023
Από την άποψη της δημόσιας υγείας, η αναγνώριση ατόμων με ήπια αναπνευστικά συμπτώματα λόγω μόλυνσης από SARS-CoV-2 είναι σημαντική για τον περιορισμό της εξάπλωσης της νόσου. Ο στόχος αυτής της μελέτης ήταν ο εντοπισμός πτητικών οργανικών ενώσεων (VOCs) στην εκπνεόμενη αναπνοή που είναι κοινές σε μόλυνση από διαφορετικές παραλλαγές του ιού SARS-CoV-2, για να βοηθήσει στην ανάπτυξη ενός τεστ αναπνοής για την ανίχνευση μολυσμένων ατόμων με ήπια συμπτώματα σε ένα σημείο φροντίδας.
Medeiros, E.P., Machado, M.R., de Freitas, E.D.G., da Silva, D.S., de Souza, R.W.R.
Expert Systems with Applications, Volume 238, Part B, 15 March 2024, 122029, https://doi.org/10.1016/j.eswa.2023.122029
Available online 6 October 2023
Λόγω της ταχείας εξάπλωσης της νέας παραλλαγής του κορονοϊού, είναι δύσκολο να διακριθούν τα συμπτώματα του κοινού κρυολογήματος από εκείνα άλλων αναπνευστικών ασθενειών και λοιμώξεων από κορονοϊό. Οι ακτινογραφίες θώρακος και η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης με αντίστροφη μεταγραφή (RT-PCR) είναι κοινές και αποτελεσματικές μέθοδοι για την πρόληψη της εξάπλωσης μολυσματικών ασθενειών. Τα τελευταία χρόνια, οι αλγόριθμοι Μηχανικής Μάθησης έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως στη διάγνωση μέσω ιατρικών εικόνων, δίνοντας απλούστερα, ακριβέστερα και ταχύτερα αποτελέσματα. Αυτή η μελέτη έχει σκοπό να εφαρμόσει περιγραφείς υφής σε ακτινογραφίες των πνευμόνων ασθενών με COVID-19 και να χρησιμοποιήσει τα εξαγόμενα χαρακτηριστικά σε πλαίσια σχεδιασμένα για την ακριβή αξιολόγηση των ασθενών με COVID-19.
A point-of-care biosensor for rapid detection and differentiation of COVID-19 virus (SARS-CoV-2) and influenza virus using subwavelength grating micro-ring resonator
Ning, Shupeng; Chang, Hao-Chen; Fan, Kang-Chieh; Hsiao, Po-Yu; Feng, Chenghao; Shoemaker, Devan; Chen, Ray T
Applied Physics Reviews, Volume 10, Issue 2, June 2023, 021410, https://doi.org/10.1063/5.0146079
Published: May 25 2023
Στο πλαίσιο της συνεχιζόμενης εξάπλωσης της νόσου του κορονοϊού 2019 (COVID-19) που προκαλείται από τον ιό SARS-CoV-2 και της εμφάνισης νέων παραλλαγών, η ζήτηση για ταχεία, ακριβή και συχνή ανίχνευση αυξάνεται. Επιπλέον, το νέο κυρίαρχο στέλεχος, η παραλλαγή Omicron, εμφανίζει περισσότερα παρόμοια κλινικά χαρακτηριστικά με εκείνα άλλων κοινών αναπνευστικών λοιμώξεων. Η ταυτόχρονη ανίχνευση πολλαπλών πιθανών παθογόνων παραγόντων βοηθά στη διάκριση της λοίμωξης SARS-CoV-2 από άλλες ασθένειες με αλληλοεπικαλυπτόμενα συμπτώματα, κάτι που είναι σημαντικό για την παροχή εξειδικευμένης θεραπείας στους ασθενείς και τον περιορισμό της εξάπλωσης. Στην παρούσα μελέτη παρουσιάζεται μία πλατφόρμα βιοαισθητήρα lab-on-a-chip για την ανίχνευση του SARS-CoV-2, με βάση συντονιστή μικροδακτυλίου φράγματος μικρότερου του μήκους κύματος.
Venkata Devesh Reddy Seethi, Zane LaCasse, Prajkta Chivte, Joshua Bland, Shrihari S. Kadkol, Elizabeth R. Gaillard, Pratool Bharti, Hamed Alhoori
Expert Systems with Applications, Volume 236, February 2024, 121226, https://doi.org/10.1016/j.eswa.2023.121226
Available online 19 August 2023
Οι τρέχουσες εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης για τη διάγνωση της νόσου του κορονοϊού (COVID) συχνά στερούνται βιολογικής βάσης στη διαδικασία λήψης αποφάσεων. Σε αυτή τη μελέτη χρησιμοποιήθηκε τεχνητή νοημοσύνη για τη διάγνωση της COVID-19 με χρήση δεδομένων φασματομετρίας μάζας και αξιοποιήθηκε εξηγήσιμη τεχνητή νοημοσύνη για να διευκρινιστεί η διαδικασία λήψης αποφάσεων σε τοπική (ανά δείγμα) και παγκόσμια (όλα τα δείγματα) βάση.
A global aircraft-based wastewater genomic surveillance network for early warning of future pandemics
Li, Jiaying; Hosegood, Ian; Powell, David; Tscharke, Ben; Lawler, Jenny; Thomas, Kevin V; Mueller, Jochen F
Lancet Glob Health, Volume 11, Issue 5, May 2023, Pages e791-e795, https://doi.org/10.1016/S2214-109X(23)00129-8
Available online 14 April 2023
Στη μελέτη αυτή προτείνεται η ανάπτυξη ενός παγκόσμιου δικτύου γονιδιωματικής επιτήρησης λυμάτων βασισμένο σε αεροσκάφη, με κεντρικούς κόμβους τα πιο πολυσύχναστα διεθνή αεροδρόμια και φορείς τα αεροπορικά ταξίδια. Αυτό το πρόγραμμα επιτήρησης απαιτεί τη συστηματική συλλογή δειγμάτων λυμάτων από τα αεροσκάφη για μικροβιολογική ανάλυση και αλληλούχιση και τη σύνδεση των δεδομένων που προκύπτουν με τις σχετικές πληροφορίες διεθνούς εναέριας κυκλοφορίας. Με τη δημιουργία μιας ισχυρής διεθνούς συμμαχίας μεταξύ της αεροπορικής βιομηχανίας και των υγειονομικών αρχών, αυτό το δίκτυο επιτήρησης θα μπορούσε να συμπληρώνει δυνητικά τα συστήματα δημόσιας υγείας με μια πραγματική ικανότητα έγκαιρης προειδοποίησης και να ενημερώνει τη λήψη αποφάσεων για νέες παραλλαγές και μελλοντικούς παγκόσμιους κινδύνους για την υγεία.
Kim, J., Jeon, J., Jang, H. et al.
Nano Convergence 10, 45 (2023). https://doi.org/10.1186/s40580-023-00393-3
Published: 16 September 2023
Η τρέχουσα τυπική μέθοδος διάγνωσης της νόσου του κορονοϊού (COVID-19) περιλαμβάνει μία άβολη και επεμβατική ρινοφαρυγγική δειγματοληψία με τη χρήση μπατονετών, οι οποίες μπορεί να είναι ακατάλληλες για αυτοέλεγχο. Αν και η δειγματοληψία μεσαίου στροβίλου είναι μια εναλλακτική λύση, έχει χαμηλότερη διαγνωστική απόδοση από τη ρινοφαρυγγική δειγματοληψία. Η ρινική πλύση έχει παρόμοια διαγνωστική απόδοση με τη ρινοφαρυγγική δειγματοληψία, αλλά είναι δύσχρηστη στην εκτέλεση. Σε αυτή τη μελέτη εισάγεται ένα τρισδιάστατο εκτυπωμένο υγρό μάκτρο, που επιτρέπει την εύκολη δειγματοληψία ρινικής πλύσης για έλεγχο της COVID-19 με βελτιωμένη διαγνωστική απόδοση.

Pages