Сотрудники научно-исследовательской лаборатории «Бионанотехнологии» Института фундаментальной медицины и биологии Казанского федерального университета нашли возможность распознавать частицы микропластика внутри живых клеток и в организме человека.
Скопление пластика негативно влияет на экологию и здоровье живых существ. Ежегодно пластиковые отходы распадаются на микро- и наноразмерные частицы, которые попадают в организм. Чтобы понять, какие виды пластика лучше проникают в организм, его особенности и возможности определения, ученые разработали новый метод. Исследование основывается на использовании искусственного интеллекта и изображений, сделанных с помощью темнопольной микроскопии.
Пигментированные разными красителями полистироловые частицы выступали в роли модельных образцов. Их инкубировали вместе с живыми клетками. Данные, полученные путем высококонтрастной микроскопии загружали в модель нейронной сети (ResNet).
«Нейросетевая модель позволила определить класс частиц с точностью, сопоставимой с методом идентификации по спектральным характеристикам», – рассказала руководитель проекта РНФ, научный сотрудник НИЛ «Бионанотехнологии» Гульнур Фахруллина.
Этот метод сокращает время получения данных, не требует сбора и обработки информации из участков электромагнитного спектра. Разработка высокочувствительная и может использоваться при изучении микропластика в других образцах. Исследователи сообщили, что метод будет совершенствоваться. Но уже сегодня методика определяет пигментированные частицы полистирола диаметром 1 микрон с точностью 93 процента.
«Темнопольная микроскопия позволяет получать изображения с большим количеством отличительных черт для очень небольших объектов. В светлом поле микрочастицы или вообще не видны, или видны как однородные, без каких-либо особенностей. Чем больше информации о частицах содержат изображения, тем проще нейросетям их использовать, а значит, результаты будут точнее», – объяснил участник проекта, аспирант ИФМиБ Ильнур Ишмухаметов.
Исследования проведены в рамках гранта Российского научного фонда и опубликованы в журнале Analytical and Bioanalytical Chemistry.Автор: Ольга Скибина
Источник: https://media.kpfu.ru/news/v-kfu-razrabotan-metod-identifikacii-mikroplastika-v-kletkakh-cheloveka
Источник фото: https://media.kpfu.ru/sites/default/files/2021-11/1_100.jpg
