📌 تشخیص کرونا در تنفس با ابزار ستاره شناسی

شانه‌های فرکانس نوری، لیزرهایی هستند که به طور همزمان پالس‌های نور را در فرکانس‌های متعدد شلیک می‌کنند. از آنجایی که این پالس‌های فوق سریع به طور دقیق در امتداد طیف نور قرار دارند،  یعنی از مادون قرمز تا رنگ‌های مرئی گرفته و فرابنفش، مجموعه‌ای از قله‌ها را در نموداری از فرکانس‌ها تشکیل می‌دهند که شبیه […]

خبرخوان یک نظر اضافه کنید 5 دقیقه زمان مطالعه
Blog article

blank
امتیاز بدید😊

شانه‌های فرکانس نوری، لیزرهایی هستند که به طور همزمان پالس‌های نور را در فرکانس‌های متعدد شلیک می‌کنند. از آنجایی که این پالس‌های فوق سریع به طور دقیق در امتداد طیف نور قرار دارند،  یعنی از مادون قرمز تا رنگ‌های مرئی گرفته و فرابنفش، مجموعه‌ای از قله‌ها را در نموداری از فرکانس‌ها تشکیل می‌دهند که شبیه به دندانه‌های شانه است. این «شانه» را می‌توان به روش‌های مختلفی استفاده کرد.

به عنوان مثال، انواع گوناگون مولکول‌ها، رنگ‌های مختلفی از نور را جذب می‌کنند. با تشخیص اینکه کدام طیف نور در نزدیکی فرکانس‌های خاص جذب می‌شود، شانه می‌تواند مولکول‌های خاصی را در یک نمونه از هوا شناسایی کند.

در یک پژوهش جدید، دانشمندان ثابت کردند که این ابزار می‌تواند ویروس کووید-۱۹ را روی نفس افراد تشخیص دهد و به طور بالقوه راه را برای آزمایش‌های تشخیصی سریع و غیرتهاجمی برای بسیاری از بیماری‌ها هموار کند.

هر بار که انسان بازدم می‌کند، بیش از ۱۰۰۰ نوع مولکول به نام ترکیبات آلی فرار (VOC) دفع می‌شود.

کریستینا دیویس (Cristina Davis)، از دانشگاه کالیفرنیا، دیویس، می‌گوید: تغییرات در ترکیبات آلی فرار می‌تواند با مشکلات خاص سلامتی مرتبط باشد. هزاران سال است که پژوهشگران می‌دانند که برخی از بیماری‌ها یا اختلال‌های بالینی، بوی نفس راه تغییر می‌دهند. منابع در ادبیات پزشکی یونان و چین باستان نشان می‌دهد که پزشکان از بینی به عنوان یک ابزار تشخیصی استفاده می‌کردند.

جان یی (Jun Ye) فیزیکدان و یکی از نویسندگان این پژوهش جدید می‌گوید: به تازگی سگ‌ها برای شناسایی برخی بیماری‌ها در انسان آموزش دیده‌اند و آشکارسازهای شانه لیزری نیز به آموزش نیاز دارند. ما در حال آموزش شانه فرکانسی خود با استفاده از یادگیری ماشینی هستیم و پس از آموزش این لیزر تبدیل به یک سگ الکترونیکی با حساسیت بسیار بیشتر می‌شود.

کیژونگ لیانگ (Qizhong Liang)، نویسنده ارشد این پژوهش و دانشجوی فارغ التحصیل دانشگاه کلرادو بولدر نیز تاکید می‌کند: این بینی مصنوعی قدرتمند این مزیت را دارد که بیماری را به روشی سریع و غیرتهاجمی بو بکشد. برای حداکثر دقت، نتایج مثبت حاصل از آزمایش‌های کووید با این فناوری جدید باید با آزمایش PCR قابل‌اعتمادتری بررسی شوند؛ اما برای غربالگری سریع در فرودگاه‌ها، سالن‌های کنسرت یا بیمارستان‌ها، می‌تواند نسبت به روش‌های دیگری مانند اسکن دمای بدن بهتر باشد.

شانه‌های فرکانسی می‌توانند کاری بیشتر از شناسایی مولکول‌ها انجام دهند. آنها ابتدا در دهه ۱۹۹۰ برای ساخت ساعت‌های اتمی نوری دقیق ساخته شدند که مخترعان آن جایزه نوبل فیزیک را در سال ۲۰۰۵ برای توسعه آن دریافت کردند. این شانه‌ها نوسان طبیعی اتم‌ها را به‌قدری دقیق اندازه‌گیری می‌کنند که به جزء ضروری ساعت‌های اتمی تبدیل شده‌اند. آن‌ها با شمارش این نوسانات، زمان را به‌طور باورنکردنی حفظ می‌کنند.

در نجوم، پژوهشگران از شانه‌های فرکانس نوری برای اندازه گیری فرکانس نوری که از ستارگان دور می‌آید، استفاده می‌کنند. وجود اختلالات می‌تواند نشان‌دهنده‌ این باشد که یک ستاره سیاره‌ای فراخورشیدی دارد.

در علم آب و هوا از آنها برای پژوهش گازهای گلخانه‌ای استفاده شده است و در سال ۲۰۰۸ پژوهشگران برای اولین بار ثابت کردند که این فناوری می‌تواند به عنوان یک دستگاه آزمایش تنفس برای یافتن نشانگرهای زیستی بیماری استفاده شود. آن‌ها این یافته را تا سال ۲۰۲۰ و شیوع کووید-۱۹ دنبال نکردند.

پژوهشگران، نمونه‌های تنفسی از ۱۷۰ دانشجو و کارمند دانشگاه کلرادو بولدر را طی ماه‌های مه ۲۰۲۱ تا ژانویه ۲۰۲۲ جمع‌آوری کردند. هر شرکت‌کننده آزمایش‌های معمول کووید از جمله PCR داد و نتیجه آزمایش حدود نیمی از آنها مثبت بودند.

سپس از شانه فرکانسی برای تجزیه و تحلیل الگوهای جذب نور در بین مولکول‌های موجود در تنفس شرکت‌کنندگان استفاده شد. با استفاده از یادگیری ماشینی روی داده‌های شانه فرکانسی، همراه با داده‌های PCR که از قبل جواب آن مشخص بود، 6 «مولکول متمایز» پیدا شد که نشان‌دهنده‌ عفونت کووید در تنفس بود. نتایج پژوهش آن‌ها در ماه آوریل در مجله «Breath Research» منتشر شد.

هوش مصنوعی کلید موفقیت این پروژه بود. یادگیری ماشینی می‌تواند همه داده‌ها را به طور همزمان تجزیه و تحلیل کند و می‌تواند به طور خودکار بهترین راه برای استفاده از همه‌ این اطلاعات متمایز برای ساخت یک مدل پیش‌بینی پیدا کند.

کریستن بیورکمن (Kristen Bjorkman)، یکی از نویسندگان این پژوهش می‌گوید که این فناوری ممکن است روزی برای تشخیص بیماری مزمن انسدادی ریه، نارسایی کلیه، سرطان‌های ریه و پانکراس و حتی بیماری آلزایمر مورد استفاده قرار گیرد.

این آزمایش برای کودکان نیز بسیار مناسب است، زیرا نتیجه‌ آن تنها نیاز به تنفس کودک دارد و به طور غیر تهاجمی انجام می‌شود.

امتیاز بدید😊
برچسب ها: ستاره شناسی
این مقاله را به اشتراک بگذارید

نویسنده: تحریریه کارینت✅

مطالب فناوری، آموزشی، ترفند های وب و موبایل و کلی مطلب دیگه رو در وبلاگ کارینت دنبال کنید :)  ✍️ اینجا هر کسی میتونه بنویسه!  | 🚀 ما را در تلگرام دنبال کنید (@karynet)

دیگر مقالات این نویسنده را هم بخوانید
نظر بدهید

جدیدترین مقالات

محتوای حمایت شده

جدیدترین ویدیوها

similar content

👌 مطالب زیر را هم مطالعه کنید

دانلود برنامه پاورپوینت 16.0.16827.20116 PowerPoint برای اندروید

انجام تحقیق، کنفرانس و ارائه محتوا به دوستان در جلسات کاری، بدون

1 دقیقه زمان مطالعه

اپل از آخرین به‌روزرسانی‌های سیستم‌عامل با ویژگی‌های ورزشی پیشرفته رونمایی کرد

در انتظار برگزاری کنفرانس جهانی توسعه دهندگان (WWDC)، اپل کاربران را با

1 دقیقه زمان مطالعه

سازمان رگولاتوری از افزایش شکایت کاربران از خدمات تلفن ثابت و همراه در سال ۱۴۰۱ خبر داد

او با اشاره به اینکه بیشترین شکایات در سال ۱۴۰۱ مربوطه به

0 دقیقه زمان مطالعه

خودرویی که یک قایق تفریحی لوکس است!

خودروی Elemment Palazzo، یک ابرخودرو لوکس و مجلل است که با استفاده

0 دقیقه زمان مطالعه

10 بهترین افزونه امنیتی وردپرس در مقایسه با سال 2023 (بیشتر آنها رایگان هستند)

آیا بهترین افزونه های امنیتی وردپرس را برای محافظت از سایت وردپرس

23 دقیقه زمان مطالعه

فناوری جدید اپل بدون باز شدن پلمپ جعبه نسخه iOS گوشی آیفون را بروز می کند!

فناوری جدید اپل - پس از عرضه گوشی های هوشمند سری آیفون

1 دقیقه زمان مطالعه

ال جی استندبای می گو که در یک چمدان قرار دارد!/ ویدئو و تصاویر

ال جی الکترونیکس  محصولی به نام  استندبای می گو (LG StanbyME GO)

4 دقیقه زمان مطالعه

Google Pixel 8 Pro زودتر با سنسور دماسنج مادون قرمز ظاهر می شود

Google Pixel Fold، Pixel Tablet و Pixel 7a در طول Google I/O

1 دقیقه زمان مطالعه

این صفحه را به اشتراک بگذارید😊

با اشتراک گذاری مطالب ما از ما حمایت کنید