新技術利用熒光和機器學習來快速掃描數千張圖像

任何生物樣品(例如污垢，水或食物)都含有數十億細菌。只有少數對人類有害或致病。但是，很少的病原體可能意味著可靠供應肉類或生菜與爆發食物中毒(或更嚴重的是大流行)之間的區別。

國防部高級研究計劃局(DARPA)的目標之一是在致命的病原體襲來之前發現它們。該機構是美國國防部的一部分，致力于開發新技術來幫助保護美國。

幾年前，DARPA向研究界發起了“朋友或敵人”挑戰，以查看它們是否可以從非常復雜的樣品中快速分離出病原體而又不影響樣品的基本功能或表型。太平洋西北國家實驗室(PNNL)是面臨挑戰的三個機構之一，組建了一支多學科團隊，在土壤微生物學和蛋白質組學，生化合成和數據分析方面擁有科學專長。

現在，在2019年開始的項目中途，該團隊正在完善他們為病原體發現開發的有前途的新方法。

這種稱為OmniScreen的方法是一條端到端的管道，用于快速有效地區分微生物群落中的大量致病細胞。該系統可在幾天之內提取，探測和篩選成千上萬的細胞以挑選出病原體。

值得注意的是，OmniScreen還可以使樣本保持活動狀態。

通常，在生物學研究中，將樣品冷凍，然后根據需要進行“固定”使用。固定溶液可以殺死細菌，或至少改變其原始表型。克服這一障礙對于PNNL為項目的下一階段獲得DARPA的批準至關重要。

PNNL的生物醫學科學家，OmniScreen項目負責人貝基·赫斯說：“我們真的不確定它是否會起作用。我們在一開始發現的部分風險是細胞可能無法在探測中幸存下來。” “這是進入第二階段的標準之一，我們使之奏效。”