Биоплёнки представляют собой ассоциации микроорганизмов, проявляющие высокую антибиотикорезистентность. Известно, что биоплёнки ответственны примерно за две трети всех инфекций.

Исследование морфологии биоплёнок и их количественный анализ с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) на сегодняшний день лимитирован низкой скоростью ручной интерпретации изображений.

В работе, опубликованной в Digital Discovery, сотрудниками лаборатории Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН под руководством академика Валентина Ананикова был предложен подход, основанный на автоматической СЭМ и системе, использующей нейронные сети для проведения глубокого анализа биоплёнок. В результате программа смогла определять отношения площадей клеток и межклеточного матрикса на изображениях, считать отдельные клетки на изображениях и определять их размеры.

Дополнительно показано, что разработанный цифровой подход может быть использован для задач, где автоматизация анализа изображений необходима. Продемонстрировано, что эта разработка пригодна для статистического анализа видимой человеческим глазом поверхности биопленки с нанометровым разрешением.

Система на основе нейронной сети также успешно справилась с задачей определения кинетических параметров роста биоплёнок и оценке биоцидных эффектов соединений.

Digital Discovery — профильный журнал по применению цифровых технологий и искусственного интеллекта в науке.

Источник: Лаборатория Ананикова.