Highly Accurate Identification of Bacteria’s Antibiotic Resistance Based on Raman Spectroscopy and U-Net Deep Learning Algorithms

人工智能 机器学习 深度学习 算法 抗生素耐药性 鉴定(生物学) 计算机科学 人工神经网络 自编码 抗生素 微生物学 生物 植物
作者
Zakarya Al‐Shaebi,Fatma Uysal Ciloglu,Mohammed Nasser,Ömer Aydın
出处
期刊:ACS omega [American Chemical Society]
卷期号:7 (33): 29443-29451 被引量:14
标识
DOI:10.1021/acsomega.2c03856
摘要

Bacterial pathogens especially antibiotic-resistant ones are a public health concern worldwide. To oppose the morbidity and mortality associated with them, it is critical to select an appropriate antibiotic by performing a rapid bacterial diagnosis. Using a combination of Raman spectroscopy and deep learning algorithms to identify bacteria is a rapid and reliable method. Nevertheless, due to the loss of information during training a model, some deep learning algorithms suffer from low accuracy. Herein, we modify the U-Net architecture to fit our purpose of classifying the one-dimensional Raman spectra. The proposed U-Net model provides highly accurate identification of the 30 isolates of bacteria and yeast, empiric treatment groups, and antimicrobial resistance, thanks to its capability to concatenate and copy important features from the encoder layers to the decoder layers, thereby decreasing the data loss. The accuracies of the model for the 30-isolate level, empiric treatment level, and antimicrobial resistance level tasks are 86.3, 97.84, and 95%, respectively. The proposed deep learning model has a high potential for not only bacterial identification but also for other diagnostic purposes in the biomedical field.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Willow发布了新的文献求助10
2秒前
天天开心完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
Orange应助znlion采纳,获得10
4秒前
5秒前
6秒前
starry完成签到 ,获得积分10
7秒前
胥阶英完成签到,获得积分20
7秒前
LONG完成签到 ,获得积分10
9秒前
小付发布了新的文献求助30
10秒前
胥阶英发布了新的文献求助10
13秒前
16秒前
ewxf2001完成签到,获得积分10
19秒前
小付完成签到,获得积分10
22秒前
风雪丽人完成签到,获得积分10
26秒前
坚强的广山应助Dawn采纳,获得10
28秒前
ewxf2001发布了新的文献求助10
29秒前
YoYo完成签到 ,获得积分10
31秒前
孤独元容完成签到 ,获得积分10
31秒前
不安青牛应助Panjiao采纳,获得20
32秒前
家欣完成签到 ,获得积分10
33秒前
34秒前
NexusExplorer应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
34秒前
姜姜完成签到 ,获得积分10
35秒前
Dave发布了新的文献求助10
37秒前
拉长的问凝完成签到,获得积分10
40秒前
43秒前
Joaquin发布了新的文献求助70
44秒前
田様应助胥阶英采纳,获得10
45秒前
46秒前
decademe完成签到,获得积分10
46秒前
白色风车完成签到,获得积分10
46秒前
星河完成签到,获得积分10
46秒前
逢啊发布了新的文献求助10
49秒前
星河发布了新的文献求助10
50秒前
1分钟前
1分钟前
迅速冷亦发布了新的文献求助30
1分钟前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Recherches Ethnographiques sue les Yao dans la Chine du Sud 500
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 500
Two-sample Mendelian randomization analysis reveals causal relationships between blood lipids and venous thromboembolism 500
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
薩提亞模式團體方案對青年情侶輔導效果之研究 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2388639
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2094819
关于积分的说明 5274498
捐赠科研通 1821785
什么是DOI,文献DOI怎么找? 908696
版权声明 559437
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 485524