表面增强拉曼散射结合卷积神经网络用于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌的精准检测

作者：王澍; 汪崇文; 顾兵^*; 董浩; 桑瑶烁; 张龙; 李志刚; 刘勇

来源：临床检验杂志, 2022, 40(02): 81-86.

DOI：10.13602/j.cnki.jcls.2022.02.01

• 拉曼光谱
• 表面增强拉曼散射
• 金黄色葡萄球菌
• 耐甲氧西林金黄色葡萄球菌
• 正电纳米银颗粒
• 卷积神经网络

目的 建立一种联合表面增强拉曼散射(SERS)与卷积神经网络(CNN)的方法，用于耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和对甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌(MSSA)的准确鉴定。方法 合成带正电的纳米银颗粒(AgNPs+)作为SERS基底，测量MRSA和MSSA的SERS指纹谱并制作数据集，构建浅层一维CNN网络并在该数据上训练生成MRSA/MSSA二分类模型。结果 合成的AgNPs+能够通过静电引力紧密地吸附在细菌菌体表面并产生显著的SERS效应，在654、731 cm-1等7个波段均有明显的拉曼峰被增强出。提出的SERS-CNN方法用于MRSA和MSSA检测的准确率超过94.5%,重现性小于5%,检测灵敏度达到102 cells/mL。结论 建立的联合SERS与CNN的方法可用于MRSA的准确检测。

• 单位
  广东省人民医院; 中国科学院合肥物质科学研究院; 生命科学学院; 安徽农业大学