Un dispozitiv portabil, proiectat de un grup de cercetători de la Universitatea din California, Los Angeles (UCLA), poate identifica alergenii din aer cu ajutorul inteligenţei artificiale şi al tehnologiei deep learning. Noul dispozitiv folosește o tehnologie inovatoare, care identifică bioaerosolii fără reacție chimică și este programat să recunoască alergenii cei mai frecvenți, cu o specificitate de 94%.

 

Alergenii din aer pot cauza probleme de sănătate

 

În fiecare minut, o persoană adultă inspiră între o sută și o mie de bioparticule, printre care se număra particule de polen, spori, toxine și microbi. În zonele cu un nivel înalt de contaminare a aerului, o persoană poate inspira pe minut până la un milion de bioparticule. Multe din aceste particule pot fi alergeni periculoși pentru sanătate, care pot declanșa reacții alergice sau chiar crize de astm.

Cuantificarea expunerii la acești alergeni este însă în prezent un procedeu dificil și de lungă durată, se precizează într-un comunicat de presă emis de UCLA. Cercetătorii de la UCLA au publicat recent un articol științific în ACS Photonics în care detaliză știința și tehnologia din spatele acestui dispozitiv. În mod tradițional, se folosesc filtre de aer care colectează bioaerosolii din aer la un anumit moment. Bioaerosolii colectați de filtre sunt apoi identificați prin analiză de laborator, cu ajutorul unor reactanți care colorează doar anumite bioparticule. Noul dispozitiv folosește o tehnologie inovatoare.

 

Evaluarea calității aerului – la purtător

 

Dispozitivul inventat de cercetătorii de la UCLA este ușor și portabil – cântărește doar 600 de grame și este un pic mai mare decât un telefon mobil. Tehnologia folosită combină hologramele, inteligența artificială și tehnologia deep learning pentru a recunoaște cinci alergeni foarte frecvenți, purtați de aer, care pot fi periculoși pentru sănătatea omului: polenurile de stejar, ambrozie și iarba câinelui (pirul gros) și sporii mucegaiurilor din speciile Aspergillus și Alternaria alternata.

Dispozitivul captează particulele din aer pe o suprafață lipicioasă, care este apoi luminată de un laser. Se crează astfel o imagine de tip hologramă a bioparticulelor. Datele sunt apoi trimise către un server care folosește inteligența artificială pentru a „curăța” imaginea. Aceasta este apoi împărțită pe secțiuni și analizată cu ajutorul unui algoritm pentru a identifica și a clasifica toate bioparticulele captate.

Cercetătorii de la UCLA spun că dispozitivul este cost-eficient, el poate fi asamblat din componente care nu costă mai mult de 200 de dolari, portabil și inteligent. El poate identifica alergenii din aer automat, fără a folosi reactanți chimici pentru a-i identifica. În plus, dispozitivul poate fi controlat și activat prin tehnologie la distanță. Asta înseamnă că ar putea fi transportat de o dronă sau de un alt dispozitiv teleghidat în locuri cu acces dificil pentru oameni.

De asemenea, această tehnologie ar putea fi folosită pentru a implementa rețele de senzori care să monitorizeze calitatea aerului pe zone extinse. Aceasta ar permite oamenilor de știință să creeze hărți ale alergenilor și să emită avertizări atunci când concentrațiile de alergeni dintr-o anumită zonă depășesc limitele considerate periculoase pentru sănătatea umană.

Ultimul update: 7 noiembrie 2018

Autor:

Monica Georgescu

Monica Georgescu este jurnalist medical/de știință.