A Full‐Color Carbon Quantum Dots Fluorescence Sensing Array Combined with Machine Learning for Rapid Bacterial Detection and Classification

单核细胞增生李斯特菌 荧光 量子点 沙门氏菌 碳量子点 材料科学 纳米技术 计算机科学 生物系统 细菌 生物 物理 光学 遗传学
作者
Lixin Kang,Jia Wang,Xianfeng Lin,Jiaqi Feng,Nuo Duan,Zhouping Wang,Shijia Wu
出处
期刊:Advanced Healthcare Materials [Wiley]
卷期号:15 (1): e02916-e02916 被引量:4
标识
DOI:10.1002/adhm.202502916
摘要

Rapid bacterial identification represents a critical priority in food safety, medical diagnostics, and environmental monitoring. Conventional methodologies predominantly rely on time-intensive cultivation processes, specialized analytical equipment, and bacterial recognition receptors, rendering them unsuitable for rapid and high-throughput applications. To address these limitations, a novel multichannel fluorescence sensing array based on carbon quantum dots (CQDs) is developed for rapid bacterial detection and classification. Utilizing a scalable acid reagent engineering strategy, water-soluble full-color CQDs exhibiting emission wavelengths ranging from 422 to 679 nm are successfully synthesized. The sensing array exploits differential fluorescence responses of CQDs to bacterial cell wall structures, surface potentials, and quantum yields, thereby enabling multidimensional fluorescence signal acquisition. Through integration with machine learning algorithms, the system demonstrates successful identification of five common pathogenic bacteria (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Salmonella typhimurium, Listeria monocytogenes, and Pseudomonas aeruginosa) with 100% accuracy. Further evaluation in a complex pork matrix demonstrates the array's capability for differentiating five bacterial species, quantitative detection, and identification of mixed bacterial populations, attaining classification accuracies exceeding 93%. This investigation presents a versatile and effective analytical platform for rapid bacterial detection and classification, with significant potential for application in food safety and related fields.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
laity发布了新的文献求助10
1秒前
领导范儿应助文艺绮晴采纳,获得10
3秒前
jing完成签到,获得积分20
3秒前
佳妮完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
sukida完成签到,获得积分20
5秒前
kiki完成签到,获得积分10
6秒前
佳妮发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
轻松灵枫完成签到,获得积分10
8秒前
110ne完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
研友_VZG7GZ应助kuankuan采纳,获得10
9秒前
wang完成签到,获得积分10
10秒前
suzy完成签到 ,获得积分10
10秒前
科研人完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
小二郎应助nsdcdcbdv采纳,获得30
11秒前
发糕完成签到,获得积分10
11秒前
脑洞疼应助一天八杯水采纳,获得10
12秒前
14秒前
shaolin完成签到,获得积分10
14秒前
我是老大应助biofresh采纳,获得30
15秒前
Rosslyn完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
Amy完成签到,获得积分20
16秒前
17秒前
17秒前
MT完成签到,获得积分10
17秒前
王了了完成签到 ,获得积分10
17秒前
19秒前
19秒前
小二郎应助曼珠沙华采纳,获得10
20秒前
大模型应助阳光的醉香采纳,获得30
22秒前
wayne_zhou发布了新的文献求助10
22秒前
suzy发布了新的文献求助10
22秒前
beixiang完成签到,获得积分10
22秒前
wmj发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6544129
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8333658
关于积分的说明 17858257
捐赠科研通 5652270
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2937175
邀请新用户注册赠送积分活动 1913480
关于科研通互助平台的介绍 1775976