清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

AFM-based nanomechanics and machine learning for rapid and non-destructive detection of bacterial viability

原子力显微镜 金黄色葡萄球菌 纳米力学 大肠杆菌 力谱学 纳米压痕 细菌 细菌学 纳米技术 化学 生物物理学 微生物学 材料科学 人工智能 机器学习 生物系统 生物 计算机科学 生物化学 复合材料 基因 遗传学
作者
Xiaoyan Xu,Haowen Feng,Ying Zhao,Yunzhu Shi,Wei Feng,Xian Jun Loh,G. Julius Vancsó,Shifeng Guo
出处
期刊:Cell reports physical science [Elsevier BV]
卷期号:5 (4): 101902-101902 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.xcrp.2024.101902
摘要

Detecting bacterial viability remains a critical necessity across the pharmaceutical, medical, and food sectors. Yet, a rapid, non-destructive approach for distinguishing between intact live and dead bacteria remains elusive. Here, this work introduces a robust and accessible methodology that integrates atomic force microscopy (AFM) imaging, quantitative nano-mechanics, and machine learning algorithms to assess the survival of gram-negative (Escherichia coli [E. coli]) and gram-positive (Staphylococcus aureus [S. aureus]) bacteria. The results reveal distinctive changes in ultraviolet-killed E. coli and S. aureus manifesting intact morphological structures but increased stiffness. Three specific features—bacterial deformation, spring constant, and Young's modulus—extracted from AFM force spectroscopy are established as pivotal inputs for a machine-learning-based stacking classifier. Trained on extensive AFM datasets encompassing known bacterial viability, this methodology demonstrates exceptional predictive accuracy exceeding 95% for both E. coli and S. aureus. These results underscore its universal applicability, rapidity, and non-destructive nature, positioning it as a definitive method for universally detecting bacterial viability.
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
直率金连完成签到,获得积分10
4秒前
22秒前
34秒前
小小果妈完成签到 ,获得积分10
36秒前
愔愔应助科研通管家采纳,获得10
56秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
56秒前
wodetaiyangLLL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
111完成签到 ,获得积分10
1分钟前
horse完成签到,获得积分10
1分钟前
xun发布了新的文献求助10
1分钟前
搬砖的化学男完成签到 ,获得积分0
1分钟前
kkk完成签到 ,获得积分10
1分钟前
领导范儿应助lllll采纳,获得10
1分钟前
科研通AI2S应助111采纳,获得10
1分钟前
郭强完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
lllll发布了新的文献求助10
2分钟前
善学以致用应助2022采纳,获得10
2分钟前
此生不换完成签到,获得积分10
2分钟前
大雁完成签到 ,获得积分0
2分钟前
赵一完成签到 ,获得积分10
2分钟前
fabius0351完成签到 ,获得积分10
2分钟前
不知道完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
3分钟前
xiaowangwang完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
2022发布了新的文献求助10
3分钟前
baobeikk完成签到,获得积分10
3分钟前
3分钟前
熊猫完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
2022完成签到,获得积分10
4分钟前
外向的芒果完成签到 ,获得积分10
4分钟前
JamesPei应助lllll采纳,获得10
4分钟前
4分钟前
lllll发布了新的文献求助10
4分钟前
自然代亦完成签到 ,获得积分10
4分钟前
999发布了新的文献求助30
4分钟前
汉堡包应助lllll采纳,获得10
5分钟前
高分求助中
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Horngren's Cost Accounting A Managerial Emphasis 17th edition 600
Russian Politics Today: Stability and Fragility (2nd Edition) 500
Death Without End: Korea and the Thanatographics of War 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6087087
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7916708
关于积分的说明 16377237
捐赠科研通 5220032
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2790822
邀请新用户注册赠送积分活动 1774004
关于科研通互助平台的介绍 1649615