Добавить новость
ИА «Свободная трибуна»
Ноябрь
2023

Химики разработали технологию для проверки молочной продукции на антибиотики


Фото из открытых источников
Ученые ИТМО разработали технологию, которая автоматически определяет содержание и точную концентрацию антибиотиков в молоке. В ее основе — электрохимический анализ (высокочувствительный метод обнаружения нужных веществ в растворах) и алгоритмы машинного обучения. Разработка может уберечь потребителей молочной продукции от вредных для здоровья препаратов. Она может использоваться и для анализа других сред — например, для обнаружения нежелательных примесей в нефти, проверки качества кофе и подлинности вина. Статья о результатах исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликована в журнале ACS Applied Materials & Interfaces.

Следы антибиотиков, которые неизбежно используются на любой ферме для профилактики и лечения болезней у животных, в продуктах животного происхождения — серьезная проблема для производителей и потребителей. Остатки препаратов могут негативно влиять на здоровье человека: например, вызывать аллергию и резистентность к антибиотикам. Их содержание в пище строго контролируется как государством, так и ритейлерами. Фермеры и поставщики должны тщательно перепроверять продукцию, прежде чем она окажется на полках магазинов.

Обычно для анализа молока используются тест-полоски. Однако их точность редко превышает 70%, а сама методика позволяет определить только наличие антибиотиков, но не их количество. Ученые Научно-образовательного центра (НОЦ) инфохимии ИТМО предложили более надежную технологию — в её основе — электрохимический анализ и машинное обучение. Разработка состоит из трех компонентов: сенсора с электродом, потенциостата и программы на основе машинного обучения.

«Сначала мы разместили образец на электродном сенсоре из меди, никеля и углерода — при контакте с молоком эти вещества окисляются. Затем с помощью потенциостата (прибора для подачи электрического тока определенного напряжения) “пустили” напряжение на электрод. Измерить отклик от сенсора с образцом тоже помог потенциостат: при окислении металла снижается его проводимость, и прибор фиксирует это в виде перепадов напряжения тока. Чем меньше в молоке антибиотиков, тем сильнее окисляется металл на электроде: за этот процесс отвечает молочная кислота, продукт жизнедеятельности бактерий. Соответственно, падает и напряжение тока во всей системе», – объясняет Вадим Беляев, один из разработчиков, аспирант НОЦ Инфохимии ИТМО.

Исследователи провели серию лабораторных экспериментов с пятью самыми распространенными антибиотиками: стрептомицином, пенициллином, тетрациклином, цефазолином и цефтиофуром (последний используется только в ветеринарии). Растворы сухого молока с отдельными препаратами и их сочетаниями по-разному взаимодействовали с поверхностью электрода, а их результаты реакций были зафиксированы скачками (резкими отклонениями) на вольт-амперных характеристиках. Все эти данные ученые собрали в единый датасет для тренировки алгоритма машинного обучения. Полученный алгоритм анализирует входные сигналы от электрода и потенциостата и автоматически определяет содержание антибиотиков в тестируемых образцах.

Один из индустриальных партнеров проекта — группа компаний «Галатика», крупный производитель молочных продуктов. По словам ученых, их разработка может быть адаптирована под разные задачи. Например, аналогичную технологию они использовали при создании технологии для обнаружения нежелательных примесей в нефти в коллаборации с ПАО «Газпромнефть». Еще одна задумка авторов — оптимизировать методику для определения антиоксидантов в вине, а также сорта и места произрастания винограда, из которого оно изготовлено.

Пока что для новых применений систему нужно значительно перестраивать: менять состав металлов в электроде и заново собирать библиотеку образцов для алгоритма. Но в скором будущем ученые планируют с помощью новейших моделей машинного обучения автоматизировать процесс создания новых дата-сетов.

«Сейчас мы пытаемся генерировать данные с помощью различных программных пакетов, например, COMSOL Multiphysics. Но моя большая мечта — к окончанию аспирантуры подготовить вариационный автоэнкодер или трансформер, который смог бы работать только на основе этих синтетических данных. Чтобы нам не приходилось каждый раз вручную измерять, допустим, цинк в воде или ингибитор коррозии в нефти. То есть хотим сделать так, чтобы технология была проста в использовании, сама обучалась и подстраивалась под новые задачи», – заключает первый автор исследования, аспирант НОЦ Инфохимии Тимур Алиев.

Материал предоставлен пресс-службой Российского научного фонда



Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Новый рекорд России: медитация Relax FM объединила 1699 человек

Юные таланты под эгидой Фонда Спивакова дали концерт в «Михайловском»

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки


Новый релиз DomNi & GOR - Прости или отпусти

Путешествуй с “Фанагорией” в небе и по земле!

Академия Готового Арендного Бизнеса — больше чем просто обучение

В АО "Желдорреммаш" введен единый Стандарт по метрологическому обеспечению в производстве.


PGA Tour Commissioner Jay Monahan shuts down Saudi agreement rumors: “complex scenario”

Frustrated England stars including Kane and Bellingham consoled by Wags and family in stands after tame Denmark draw

Sophie Turner Keeps it Glam While Attending Grand Opening of Peninsula London

Meet Slovenia’s gorgeous Wags, from a mummy blogger and influencer to a professional tennis star


Audi работает над кроссовером RS Q6 e-tron с агрегатами от Porsche Macan Turbo

Приезжие избили мужчину в подъезде. Слухи о его смерти оказались преувеличены

"Болотный перфекционизм"

Одиночество.


Гайд и тактика по подземелью «Лагерь Карлиан» в Tarisland

На смартфоны выйдет игра Too Hot to Handle 3 по реалити-шоу «Испытание соблазном»

Model viewer forensics reveal that Elden Ring: Shadow of the Erdtree's Dancing Lion boss is actually two little guys piloting it around

There is an early power up in Elden Ring: Shadow of the Erdtree that basically turns the game into Sekiro, but the description is so vague I didn't realize how good it was until 40 hours later



Программирование и анализ данных: опыт обучения студентов обсудили на семинаре МГППУ и ИО НИУ ВШЭ

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки

Жители каких городов-миллионников могут позволить себе семейную ипотеку?

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве




В кабмине РФ одобрили проект о контроле операций по купле-продаже драгметаллов

Юные таланты под эгидой Фонда Спивакова дали концерт в «Михайловском»

Депутат МГД Киселева назвала санкции ЕС поводом для поздравлений

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве


Ученики ДМШ имени Мясковского стали лауреатами конкурса-фестиваля «Балалайка-ренессанс»

Услуга по расчету и перерасчету жилищно-коммунальных платежей теперь доступна на портале mos.ru

Карельские танцоры взяли медали на соревнованиях в Москве

МВД: на трассе Шатура-Куровское произошло ДТП с автобусом, никто не пострадал


Потапова вышла в полуфинал турнира WTA в Бирмингеме

Хуркач о реванше со Зверевым: «В голове сидел тот матч в финале United Cup»

Юлия Путинцева выиграла турнир в Бирмингеме

"Стараюсь играть не хуже него": Калинская о своих отношениях с Синнером


Подмосковье победило на чемпионате профмастерства по информационной безопасности

МВД: на трассе Шатура-Куровское произошло ДТП с автобусом, никто не пострадал

Лабораторный анализ не выявил загрязнений реки Воря в Лосино-Петровском

Услуга по расчету и перерасчету жилищно-коммунальных платежей теперь доступна на портале mos.ru


Музыкальные новости

Литература: Почему Владимир Высоцкий всю жизнь мечтал познакомиться с Иосифом Бродским, а после встречи расплакался, как ребенок

Волочкова вступилась за Баскова — поможет обелить репутацию

Балерина Анастасия Волочкова рассказала, что спала с Шаляпиным на печи

Премьера мюзикла по песням Александра Розенбаума намечена на осень 2025 года



Путешествуй с “Фанагорией” в небе и по земле!

Объявлены итоги XIII конкурса «Вместе в цифровое будущее»: лидируют темы ИИ, кибербезопасности граждан и цифровизации отраслей народного хозяйства

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки

Жители каких городов-миллионников могут позволить себе семейную ипотеку?


Из-за грозы в Подмосковье объявлен жёлтый уровень погодной опасности

Новый рекорд России: медитация Relax FM объединила 1699 человек

Юные таланты под эгидой Фонда Спивакова дали концерт в «Михайловском»

Космос – Динамо Владивосток где смотреть матч, во сколько прямая трансляция, время начала игры Вторая Лига 25 июня


Юбилейные медали получат почти 6 тысяч бамовцев

Источник 360.ru: грузовик и 3 легковушки столкнулись в Кутузовском тоннеле

«Транснефть-Верхняя Волга» реконструировала участок нефтепродуктопровода в Московской области

Семь пассажиров автобуса из Ставрополя пострадали в аварии в Воронежской области


Бригада медицинских специалистов из Москвы прибыла в Севастополь для оценки состояния пострадавших при атаке ВСУ

Самолёт направили из Москвы за пострадавшими при атаке на Севастополь детьми

Япония выразила России озабоченность из-за военного сотрудничества Москвы и КНДР

Путин запланировал международные контакты в Москве на следующей неделе


Петербург стал лидером среди регионов по числу заражений ковидом в прошлом году




Более 15 зданий поликлиник отремонтируют на юго-востоке Москвы

LG CLOi ServeBot НА ОСНОВЕ ИИ ДЛЯ СФЕР ГОСТЕПРИИМСТВА И ЗДРАВООХРАНЕНИЯ

СК поставил на контроль дело о ребенке, выпавшем из окна больницы в Москве

Диетолог Редина: жирная пища и шоколад могут вызвать аритмию



В Кузьминках обустраивают пространство для отдыха и занятий спортом

Юбилейные медали получат почти 6 тысяч бамовцев

Объявлены итоги XIII конкурса «Вместе в цифровое будущее»: лидируют темы ИИ, кибербезопасности граждан и цифровизации отраслей народного хозяйства

Ростелеком: Объявлены итоги XIII конкурса «Вместе в цифровое будущее»


Лавров прибыл в Минск для встречи с Лукашенко и Алейником

Лукашенко рассказал губернатору Ленинградской области об особенностях их встреч



Собянин рассказал о новых стандартах системы соцзащиты в Москве

Собянин рассказал о подготовке школьников в инженерных классах

Собянин: Для московских школьников провели свыше 400 экскурсий на предприятия

Сергей Собянин. Главное за день


Экоцентр «Воробьевы горы» провел круглый стол «Экологическое просвещение для жителей городов»

В ОЭЗ «Технополис Москва» подсчитали выбросы парниковых газов

33,3 км рек очистили в Нижегородской области

Подписчикам Инго Экосистемы стало проще помогать людям


Лабораторный анализ не выявил загрязнений реки Воря в Лосино-Петровском

Рекомендации по правильной чистке кроссовок: на что обратить внимание?

Ученики ДМШ имени Мясковского стали лауреатами конкурса-фестиваля «Балалайка-ренессанс»

Двое пожарных отравились продуктами горения при тушении огня во Фрязине


Архангельская область присоединилась к акции «Единый арктический субботник-2024»

Москвичам напомнили о временном закрытии участка БКЛ метро

Стрелок Леонид Екимов – серебряный призёр чемпионата России

Семейный пикник «Родные - любимые» пройдет в Поморье в третий раз


Час-предостережение "Угроза современности"

Исторический экскурс "И будет долгим эхо той войны", ко Дню памяти и скорби

Сквер имени Жириновского появится в Симферополе

Настенные сплит-системы: Преимущества и Установка от «Техноград»


В горящем НИИ «Платан» в подмосковном Фрязино заблокированы люди, сообщается о погибших

Рекомендации по правильной чистке кроссовок: на что обратить внимание?

Ученики ДМШ имени Мясковского стали лауреатами конкурса-фестиваля «Балалайка-ренессанс»

Двое пожарных отравились продуктами горения при тушении огня во Фрязине












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Анна Калинская

Грузия сыграла вничью с Чехией на Евро, Калинская вышла в финал Берлина. Главное к вечеру






Карельские танцоры взяли медали на соревнованиях в Москве

Подмосковье победило на чемпионате профмастерства по информационной безопасности

Временные велополосы создадут в 26 районах Москвы

В горящем НИИ «Платан» в подмосковном Фрязино заблокированы люди, сообщается о погибших