硅藻中定性、定量检测方案(扫描电镜)

PHENOMSCIENTIFIC飞 纳 电 镜 人工智能赋能硅藻扫描电镜检验 发布者：飞纳电镜 背景速览 1904年， Revenstorf 在研究一起溺水事件的时候，首次在死者体内的肺部发现了硅藻的痕迹，而在其他部位并没有发现硅藻，从而判断死者是他杀而非落水死亡。可以说Revenstorf 开创了硅藻诊断溺死的先河。 WHO 在2017年的一份报告中指出，溺水是世界范围内意外伤害死亡的第三大原因，占所有伤害相关死亡的7%。 129 132 133 ARGENTINA ALGERIA 2.04 2.03 2.02 1.94 1.92 1.91 1.871.861.861.71.601.661.573.471.431.431.421.421.411.36 1.16 1.13 1.11 1.1 1.08 134 125 126 127 SEYOHELLE BELARUS 12.02 11.89 AN 11.72 1149 INDIA NEPAL CAPEVERD 122 11.32 UBEKISTAN 140 10.92 10.75 RUSSI UKRAINE 10.57 OLDOVA YZSTA 143 DELIZE 144 345 HALI 9.5 146 DR CONGO NICARAGUA PANANA 147 PAKISIAN PAKISIAN 世界部分国家溺亡人数(每十万人) 然而，在所有案件中，溺死是最难进行准确判断的，尤其是水中高度腐败的尸体。尽管近年来全球都有报道利用硅藻断案，但实际应用依然困难重重。 硅藻检验的方法的进步 硅藻检验从方法到检测装备其进化速度可谓日新月异。传统的离心法，光学显微镜下观察，由于离心损失和光镜放大倍数的限制，溺死尸体的硅藻检出率不高，在实际中应用价值受限。但是实际硅藻检验中，由于90%容易进入体循环脏器的硅藻小于40微米，小的甚至1微米，因此离心法很容易导致硅藻丢失，而且光学显微镜也容易漏检。于是，膜富集法结合扫描电镜的方法应运而生。膜富集技术有效解决了检出率不高的难题。进一步，微波消解法的出现消除了有机质残留多的难题。扫描电镜(SEM)的出现更是解决了光学显微镜观察的局限性。硅藻在水中尸体组织中的定性、定量分析进入了新阶段。 MD-VF-AutoSEM 法检测出的硅藻(图片来自“飞纳电镜" 解决了硅藻富集和小硅藻难发现的问题后，广州市刑事科学技术研究所(广州刑科所)和兰波(苏州)智能科技有限公司(兰波科技)合作，开发了一套基于飞纳台式扫描电镜的自动硅藻检验系统——DiatomScope， 整个流程如下： 自动对标记位置进行高倍数取图 重复4，5查找完所有位置，生成报告 这样，操作人员在电镜下设置好扫描条件后，软件会自动将一个案例中需要分析的4至5个样品一次性扫描完成，而不用每个样品每个视场都要进行手动操作，极大地简化了分析流程，将人力放在最重要的硅藻识别上。 下一个难题 随着扫描电镜的应用，硅藻检验技术逐步趋于成熟，但是新的问题也浮现出来：硅藻的种类之多，形态之复杂，给试图引进整套设备的基层工作单位立了下马威。专人负责硅藻的检验工作在基层工作单位的确不现实。更重要的是，如果硅藻的扫描、识别工作依赖人力，其准确性、工作时间都将受人的主观因素影响。如何突破“微波消解-滤膜富集-扫描电镜"最后一个难题? Al 哪都有你 广州刑科所和兰波科技在自动硅藻检验系统——DiatomScope 的基础上，结合当前热门的Al(人工智能)技术，完美地解决了依赖检验人员检验硅藻的难题。 Al不仅能跟人比下象棋，也能用来识别硅藻了 人工智能( Artificial Intelligence)以与人类智慧相类似的学习能力成为计算机行业的新星，逐渐应用于语言识别、图像识别、自然语言处理等众多领域。Al与硅藻识别技术的融合，就是利用其图像识别的学习记忆功能，通过大量图像学习，掌握各种类硅藻的形态特征，进一步实现对硅藻的标记。 由法医对样品(水，肺，肝，肾)进行微波消解、真空抽滤等一系列的处理后，将制备好的样品装入搭载自动硅藻检验系统——DiatomScope 的飞纳台式扫描电镜样品仓内(最多可放置9个1英寸样品)，设置好扫描参数后，即可完成自动扫描(也可设置夜间运行)。等待样品扫描完成后，Al 系统将发挥它的超强识别力，对硅藻进行标记，系统会自动对标记硅藻位置进行高放大倍数下的拍摄，并完成硅藻的分析和判定。 最后，系统会自动对硅藻数量，位置信息进行统计，并生成统计报告和导出硅藻细节图片。这一系列过程将技术人员从繁杂的镜下观察、标记、判定、统计等工作中解放出来，节省了人力，削减了这一过程对人力的依赖，极大的提高了硅藻的检验效率和准确性更重要的是，Al 的出现真正实现了硅藻自动化检验，让基层单位不需要专人操作扫描电镜，即可完成硅藻的检验鉴定工作。 科技服务人类。解放劳动力，人类将有更多机会发挥自主创造性。 广州刑科所和兰波科技在自动硅藻检验系统——DiatomScope 的基础上，结合当前热门的 AI（人工智能）技术，完美地解决了依赖检验人员检验硅藻的难题。