Introduction au contexte

Ces dernières années, les bioaérosols (y compris les spores fongiques, etc.) constituent une menace croissante pour la santé humaine et végétale, et il est urgent de les surveiller et de les étudier avec précision. Il existe actuellement en Europe des normes fondées sur les observations artificielles de Hirst, mais en raison de caractéristiques telles que la consommation de temps, la forte dépendance vis - à - vis des professionnels, la forte influence des individus et les longs cycles de publication des données, il n'est plus possible de répondre aux besoins des chercheurs dans des domaines tels que la médecine, la physique de l'atmosphère et la protection des plantes; L'équipement automatisé de surveillance des bioaérosols est très attendu.

La surveillance automatisée des bioaérosols repose en grande partie sur l'apprentissage automatique, mais cela est difficile en raison de la diversité de la taille, des sources, de la composition chimique, etc. des particules, de la limitation des données de formation, etc. Pour combler cette lacune scientifique, des scientifiques de 10 instituts de recherche de l'Université des sciences appliquées du Nord - ouest de la Suisse, de l'Université nationale et kaposistrienne d'Athènes, de swisens Suisse et d'autres ont fourni une référence méthodologique pour la surveillance et la classification en temps réel des champignons aéroportés par d'autres instruments de comptage des particules, tels que swisenspoleno Jupiter et d'autres, grâce à des recherches scientifiques et méticuleuses qui fournissent une introduction complète à la culture et à la collecte d'échantillons de matériel de spores fongiques, des méthodes pratiques pour créer des ensembles de données d'apprentissage automatique.

Matériaux et méthodes

L'étude a utilisé 17 champignons de la Banque d'échantillons de champignons belge bccm / ihem pour mener des recherches pertinentes et a exploré des liens clés tels que la culture préparative externe, la récolte de spores sèches, l'atomisation d'aérosols, l'apprentissage automatique, la classification automatisée des mesures instrumentales, etc., faisant progresser les progrès de La surveillance automatique et de l'identification des spores de champignons aéroportés.

Champignons impliqués dans l'étude, milieu de culture, difficulté d'obtenir des spores par le collecteur (0 signifie le moins facile, 3 signifie le plus facile)

Et la signification microscopique de la présence de mycélium microscopique et / ou d'autres particules chez les espèces échantillonnées (y pour présence et n pour absence).

PAD: Gélose de glucose de pomme de terre; S10: milieu Sapo dilué.

Représentation schématique de l'appareil de laboratoire dans lequel les spores fongiques sont atomisées et mesurées avec swisenspolemo Jupiter

Des images holographiques (120x120 µm) des 17 champignons impliqués dans l'étude, ainsi que des données correspondantes moyennes mesurées par swisenspoleno Jupiter pour chaque champignon.

17 spores fongiques surveillées par swisenspoleno Jupiter:

(A) identifier la matrice de confusion de performance uniquement par un réseau de neurones convolutifs formés avec des données holographiques;

(b) Reconnaissance des matrices de confusion de performance par des réseaux neuronaux convolutifs formés par holographie combinée à des données de fluorescence.

Conclusion et discussion

Par une expérimentation adéquate,

1) L'étude clarifie que la culture et l'atomisation contrôlée et efficace des spores fongiques sont des maillons clés pour obtenir des ensembles de données d'échantillon pour l'apprentissage automatique;

2) démontrer que la culture de champignons sur milieu gélosé, l'atomisation de spores de champignons matures sur milieu par flux d'air, est le meilleur moyen de maintenir l'intégrité des spores et de réduire la contamination mycélique.

Enfin, l'étude espère que les prochains travaux devraient se concentrer sur l'élargissement de l'ensemble de données de référence afin qu'il couvre une plus grande variété de champignons, de sorte que l'identification automatique des spores fongiques soit plus précise et plus complète, offrant une bonne réalisation technique pour les études sur le développement dynamique des bioaérosols et leurs effets sur la santé humaine et végétale.

Origine de l'original

2 juin 2025 aerobiologia Journal

Volume 41, pages 505 à 525 (2025)