AI-Assisted Viable Digital Array for Rapid Quantification of Bacteria in Pediatric Urinary Tract Infections

细菌 核酸 注意事项 大肠杆菌 尿 泌尿系统 微生物学 生物 色谱法 枚举 数字聚合酶链反应 核酸检测 微生物培养 荧光 微流控 检出限 计算生物学 病毒学 医学 肠杆菌科 检测点注意事项 病理 临床诊断 化学 大肠杆菌
作者
Qi Wang,Xiao Zhang,Gangfeng Yan,Chen Liu,Tingting Li,Yang Luo,Pan Fu,Feng Shen
出处
期刊:ACS Sensors [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acssensors.6c02147
摘要

Abstract Urinary tract infections (UTIs) are among the most common bacterial infections in neonates and infants, and delayed diagnosis can lead to severe complications. Rapid, quantitative detection of viable bacteria at the point of care remains a critical unmet need. Here, we present the Viable Digital AI-Integration SlipChip (ViDAI-SlipChip), a portable platform that integrates nanoliter-droplet digital culture, smartphone-based fluorescence imaging, and an artificial intelligence classifier (Hexa-MLP) for rapid absolute quantification of viable bacteria in urine samples. Using Escherichia coli as a representative model pathogen, the platform enables direct analysis of clinical urine samples without culture enrichment or nucleic acid extraction. The device partitions samples into 5-nL droplets containing a fluorogenic β-D-glucuronidase substrate; viable cells hydrolyze the substrate to produce localized fluorescence, enabling digital enumeration without preculture or nucleic acid extraction. Clinical validation with 120 pediatric urine samples demonstrated 94.4% sensitivity, 100% specificity, and excellent agreement with standard culture (overall accuracy 95.83%), achieving detection within 4 h. The Hexa-MLP classifier robustly interprets complex fluorescence patterns, overcoming limitations of conventional thresholding. By combining microfluidic confinement, accessible imaging, and AI-enhanced analysis, the ViDAI-SlipChip offers a rapid, accurate, and low-cost solution for point-of-care UTI screening, particularly in resource-limited settings.
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
mark发布了新的文献求助10
1秒前
xin发布了新的文献求助10
1秒前
科研通AI6.2应助fd采纳,获得10
1秒前
1秒前
HGT完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
王鸿博完成签到,获得积分10
2秒前
酷波er应助Leo采纳,获得30
2秒前
NA01UM10完成签到,获得积分20
2秒前
小小牛马发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
medmh发布了新的文献求助10
3秒前
五档张诊人完成签到,获得积分10
4秒前
英姑应助qgf采纳,获得10
4秒前
赘婿应助桥豆麻袋采纳,获得10
4秒前
搜集达人应助拾柒采纳,获得10
5秒前
6秒前
852应助666采纳,获得10
6秒前
赘婿应助ttop采纳,获得30
7秒前
0011223344发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
林小幸完成签到,获得积分10
7秒前
橙橙发布了新的文献求助30
7秒前
蔡从安完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
10秒前
Winny完成签到 ,获得积分10
10秒前
zhou完成签到,获得积分10
10秒前
852应助掏粪男孩采纳,获得10
12秒前
淡定元珊发布了新的文献求助10
12秒前
淡定元珊发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
小马甲应助asdhajdh采纳,获得10
14秒前
dde应助窫窳采纳,获得20
14秒前
15秒前
快点毕业发布了新的文献求助30
15秒前
高分求助中
(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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Governing Growth: Us Industrial Policy from Hamilton to Trump 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Synthesis of P-Chiral Phosphine Ligands and Their Applications in Asymmetric Catalysis 400
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7624816
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9199792
关于积分的说明 19723958
捐赠科研通 7195761
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273562
关于科研通互助平台的介绍 2435737
邀请新用户注册赠送积分活动 2269423