Пыль или патогены? Новый датчик поможет оценить чистоту любой поверхности

Датчик AutoDet использует для выявления загрязнений гиперспектральную визуализацию и искусственный интеллект.

Датчик AutoDet использует для выявления загрязнений гиперспектральную визуализацию и искусственный интеллект.
Фото Aalto University.

Исследователи из Университета Аалто в Финляндии разработали датчик для выявления пыли и бактерий на различных поверхностях. Технология под названием AutoDet (аббревиатура расшифровывается как "автоматическое обнаружение биологического загрязнения") работает в режиме реального времени и может применяться в больницах, общественных местах и любых помещениях, где необходимо соблюдать стерильность (к примеру, в исследовательских лабораториях, которым стерильности порой не хватает).

"Современные устройства для проверки чистоты поверхностей работают медленно и требуют присутствия обученного оператора. Используя новый метод, мы можем визуализировать загрязнение в режиме реального времени, например, в аэропорту или на круизном лайнере. С помощью этого метода пациенты смогут перед операцией сами убедиться, что помещение и инструменты чистые", – приводит примеры соавтор работы Юха Койвисто (Juha Koivisto).

Команда поясняет, что датчик AutoDet использует для выявления загрязнений гиперспектральную визуализацию, то есть собирает как можно больше данных на тысячах различных частот всего электромагнитного спектра.

Анализирует собранные данные искусственный интеллект: специальная программа обучена идентифицировать при помощи полученных изображений живые микроорганизмы. Кроме того, ИИ способен отличить бактерии от просто грязи, скажем, следов, оставленных пальцами человека. И, конечно, программа отличает органику от неорганики, к примеру, колонию патогенов от стальной поверхности стола.

В ходе экспериментов учёные использовали в качестве модельной бактерии кишечную палочку, чтобы проверить, сможет ли датчик отличить микроорганизм от пыли. AutoDet справился с заданием.

Технологии постепенно становятся всё более чувствительными, а скоро станут ещё и довольно дешёвыми, отмечает член исследовательской группы Паси Карппинен (Pasi Karppinen). "Через несколько лет станет возможным приобрести гиперспектральную камеру в качестве приложения для мобильного телефона", – считает учёный.

По словам исследователей, новая технология, помимо высокой скорости и простоты использования, имеет и другие важные преимущества.

Во-первых, она позволит оптимизировать процессы уборки и стерилизации и сэкономить на чистящих средствах.

"Для некоторых помещений уборка три раза в неделю – это слишком много, а для других – слишком мало. Используя новый метод выявления загрязнений, уборщики смогут очистить то место, которое действительно этого требует, и использовать для этого нужное средство", – поясняет Койвисто.

Во-вторых, технология поможет улучшить здоровье многих людей. Если использовать датчик в больницах, школах и детских садах, домах престарелых и общественных местах, можно будет снизить количество заболевших в сезон распространения вирусных инфекций.

Также новый метод визуализации пригодится для обнаружения супербактерий, которым не страшны обычные чистящие средства (это особенно актуально для больниц).

Кроме того, новая методика может использоваться в сезон аллергий для выявления пыльцы.

Наконец, AutoDet будет полезен в пищевой промышленности – для обеспечения чистоты на производствах. А потребители смогут проверить любой продукт перед покупкой.

Впрочем, существующая модель датчика ещё не является окончательной. В будущем разработчики хотят усовершенствовать технологию и повысить чувствительность AutoDet, чтобы он смог выявлять конкретные виды бактерий и отличать безвредные микроорганизмы от болезнетворных.

Кстати, ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о детекторе токсинов из бумаги и бактерий, который проверяет чистоту питьевой воды.