Сейчас антибиотики используются на любой ферме для лечения и профилактики болезней животных, и следы этих препаратов являются серьезной проблемой для производителей и покупателей молочной продукции. Антибиотики могут негативно влиять на здоровье человека, например, вызывать аллергию или устойчивость к противобактериальным средствам.
Обычно для быстрой проверки применяют тест-полоски, но точность анализа не больше 70%. К тому же данный способ показывает лишь наличие или отсутствие препаратов в молоке, но не их концентрацию.
Российские специалисты из университета ИТМО разработали новую технологию, которая анализирует молоко на содержание антибиотиков и определяет их концентрацию при помощи электрохимического метода, основанного на свойстве веществ менять проводимость тока при окислении.
Система состоит из 3 элементов: сенсора с электродом, устройства для подачи электричества и программы на основе машинного обучения, которая анализирует результаты измерений при помощи искусственного интеллекта (ИИ).
Один из разработчиков, аспирант научно-образовательного центра инфохимии ИТМО Вадим Беляев, рассказал о технологии:
«Сначала мы разместили образец на электродном сенсоре из меди, никеля и углерода — при контакте с молоком эти вещества окисляются. Затем с помощью прибора для подачи электрического тока определенного напряжения (потенциостата) пустили напряжение на электрод.
Измерили отклик от сенсора с образцом: 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».
Ученые провели ряд лабораторных исследований с 5-ю самыми распространенными антибиотиками: стрептомицином, пенициллином, тетрациклином, цефазолином и препаратом для животных — цефтиофуром.
Растворы сухого молока с разными видами антибиотиков и их сочетаниями взаимодействовали с поверхностью электрода. Результаты их реакций фиксировались резкими отклонениями в вольт-амперных характеристиках.
Собранные данные разработчики применили для тренировки алгоритма машинного обучения. Они получили программный пакет, который анализирует входные сигналы от электрода и потенциостата и автоматически определяет наличие антибиотиков в образцах.
Источник: Известия
На нашем канале мы делимся полезными советами и рассказываем о технологиях в сельском хозяйстве. Присоединяйся! Или следи за нами в социальных сетях:
Одноклассники Телеграм ВКонтакте
Наши продукты:
agrointellect.ru - Сервис аналитики для больших молочных хозяйств Агроинтеллект
musoft.ru - Онлайн-система управления стадом Musoft
agrointellect.ru/alerts — Система оповещения персонала на молочной ферме
#сельское хозяйство #ии #искусственный интеллект #кормлениеживотных #молочныекоровы