Näkymättömästä liasta hälyttävä hyperspektrikamera hyödyntää tekoälyä

Aalto-yliopistossa on kehitetty uudenlainen lian ja bakteerien havaitsemiseen tarkoitetun menetelmän, joka perustuu satoja värejä tallentavan hyperspektrikameran ja tekoälyn yhdistämiseen. Uutuutta testattiin äskettäin Porin Satasairaalassa. Seuraavaksi sitä haluttaisiin hyödyntää virusten löytämiseen.

Uutta AutoDet-menetelmää (automatic biological contamination detection) voidaan käyttää terveydenhuollossa muun muassa pintojen puhtauden varmistamiseen norovirusepidemian tai flunssakauden aikana. Pilottitutkimuksessa tehtiin yhteensä 200 mittausta esimerkiksi Porin Satasariaalan odotushuoneen pöydiltä ja tuolien käsinojista.

”Pystyimme menetelmän avulla havaitsemaan esimerkiksi yskimisen jättämiä kasvualustoja eli biofilmejä, joita on vaikeaa havaita paljain silmin. Tutkimus osoitti, että laite myös hälyttää tahroista sitä mukaa, kun niitä ilmaantuu pinnoille”, kertoo Aalto-yliopiston akatemiatutkija Juha Koivisto.

Tutkijat rajoittivat hyperspektrikuvantamisen näkyvän valon alueelle. Näin varmistettiin, ettei samoissa tiloissa työskenteleville ihmisille aiheutunut vaaraa lyhyen aallonpituuden ultraviolettivalosta. Tutkimuksessa keskityttiin tasaisiin pintoihin.

Laite havaitsee minkä tahansa pinnalle kuulumattoman lian. Tutkimuksessa se havaitsi muun muassa siniselle valolle herkkää biologista materiaalia, jota voidaan kutsua proteiinin optiseksi sormenjäljeksi.

Muuttamalla sensoreita ja samalla mittaustekniikkaa niin, että laite tarkastelee isojen alueiden sijaan pienempiä pisteitä, sitä voitaisiin hyödyntää myös virusten havaitsemiseen. Sitä varten kehittäjät ovat vasta hakemassa rahoitusta ja yhteistyökumppaneita.

”Virusten tapauksessa valonsäde ja kuvantaminen kohdistettaisiin muutaman mikrometrin kokoluokkaa olevalle alueelle, jolle on asetettu sylkinäyte. Vaikka tässä ei päästäisi samoihin mittausnopeuksiin kuin biofilmien ja muiden epäpuhtauksien kanssa, olisi menetelmä huomattavasti nopeampi ja liikuteltavampi kuin nykyiset laboratoriota vaativat tunnistusmenetelmät. Mittausaika voisi olla jopa muutaman minuutin suuruusluokkaa”, Juha Koivisto kertoo.

TAUSTAA: AutoDet sai toiminnan kaupallistamiseen Business Finlandin rahoituksen, ja teknologian ympärille perustettiin CleanDet-yritys marraskuussa 2019. Marianne Talvitie toimii yrityksen toimitusjohtajana. CleanDet tekee yhteistyötä Kiillon kanssa, tarkoituksenaan testata laitetta useissa eri käyttökohteissa.

Lisää: CleanDet Oy (LINKKI), suomalainen superkamera, Uusiteknologia.fi 3.6.2019 (LINKKI) sekä tutkimusartikkeli (LINKKI)

Kuva: Hyperspektrikuvantaminen mahdollistaa satojen värien tallentamisen. Kuva: Mikko Raskinen.