机器学习可以在五分钟内检测到新冠病毒

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旨在快速检测冠状病毒的研究进展中的信息和收获。
介绍来自牛津大学，沃里克大学，蒙彼利埃大学等世界知名学术机构的研究人员和可信的研究实验室，已经发明了一种检测Covid-19（SARS-CoV-2）和其他呼吸道病原体的方法。仅几分钟。
通过利用图像分析和机器学习技术（更具体地讲是卷积神经网络）可以根据病毒独特的结构特征对呼吸道疾病的微观病毒进行分类，从而实现这一壮举。
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本文介绍了与上述机构的研究人员开展的工作有关的已发表研究论文的关键信息和摘要。
通过阅读本文，您将了解用于创建Covid-19 5五分钟检测系统的方法背后的直觉和技术以及其他重要的背景信息。
完全可以理解，本文中的某些术语和短语可能对某些读者而言是陌生的，因此，在本文中的某些点上，某些部分提供了所用单词和关键术语的定义。
SARS-CoV-2：会导致Covid-19疾病的人冠状病毒株。
病原体：致病生物或传染原。常见的病原体类型包括病毒，细菌，真菌，病毒和寄生虫。
以前检测Covid-19的方法（SARS-CoV-2）您可能已经熟悉检测Covid-19的方法，也许您最近进行了一些Covid-19测试。一些Covid-19测试检测出咽拭子样本中是否存在该病毒，而其他一些检测到由人类免疫系统产生的抗击这种疾病的抗体。
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以下是通常用于检测Covid-19的测试的更正式解释和说明。
核酸扩增测试核酸扩增测试通过识别特定的核酸序列来检测Covid-19 。这意味着要检测病毒特有的独特生物聚合物或生物分子。
此检测程序的扩增组件是指创建对Covid-19特异的遗传材料或DNA的副本。
与抗体检测相比，就早期疾病诊断而言，检测病毒DNA的存在实际上要好得多。人体通常需要一段时间来产生抗体以应对Covid-19病毒感染。
抗原和抗体检测抗原是侵入性生物，可通过免疫系统触发反应以产生抗体。抗体通常会自身与抗原结合，从而引起感染和疾病，进而导致免疫系统中和抗原。
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> By brian0918? — Own work, Public Domain,
针对Covid-19的抗体测试通过检测血液中的抗体来检测个体中抗体的存在，从而揭示一个人以前是否感染了Covid-19病毒。
抗体检测不能显示一个人当前是否感染了Covid-19 ，而抗原检测可以确认一个人是否已经感染了Covid-19 。
抗原测试通过检测与入侵病原体相关的蛋白质的存在来起作用。
生物聚合物：是由生物体（RNA（核糖核酸）或DNA（脱氧核糖核酸））产生的分子的长重复链的材料。
五分钟检测程序如何工作该过程通过传递标记的病毒颗粒图像进行处理，以显示特定的颜色信号。卷积神经网络对显微镜图像内的病毒颗粒信号进行分类。
以下是更详细的过程步骤：· 该过程开始于通过咽拭子提取病毒颗粒。
· 使用甲醛灭活收集的病毒样品。
· 下一步是通过短荧光DNA与病毒表面的结合，即时标记完整的病毒颗粒。
· 标记后，使用壳聚糖包被的载玻片固定病毒颗粒并将其置于载玻片上。
· 通过使用显微镜成像收集病毒颗粒的衍射极限图像。
· 然后使用图像处理和机器学习技术对样本中的各种类型的病毒进行分类。
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> The procedure of fluorescent labelling strategy and virus detection.
卷积神经网络（CNN）根据荧光团在病毒颗粒表面上的分布对病毒颗粒进行分类。CNN利用了荧光团在病毒颗粒表面上的独特分布特征。
病毒颗粒具有不同的形状，大小，结构和表面化学性质，这又使荧光团在病毒颗粒表面上的分布成为对病毒进行分类的独特功能。
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> By Gregor1976 — Own work, Public Domain,
呈现给CNN网络的图像包含病毒颗粒，这些颗粒被照亮为单个绿色或红色荧光信号和黄色颗粒。黄色粒子对应于共定位的绿色和红色荧光信号（具有红色和绿色荧光标记的病毒粒子）。