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革兰氏染色不会做?那就不用做了!

发布时间:2025-11-28    浏览次数:30

引子:在历史推文中我们多次讨论过革兰氏染色的精细操作要求、先天局限(例如染色不固定类型菌)和应用的各种场景。看似简单的染色其实并不简单,有些人可能会望而却步。

现在,加州大学洛杉矶分校的研究团队直接搞出了“平替方案”:不用化学染色剂,不用手动操作,靠「暗场显微镜+AI」就能给细菌“数字上色”,效果和传统革兰氏染色一模一样,还更稳、更快、更安全!

革兰氏染色平替方案

通过上图的对比看出新方法简单到离谱:

  1. 用「暗场显微镜」直接拍细菌——不用给细菌做任何标记、不用提前染色,靠捕捉细菌散射的光,就能清晰拍到细菌的3D细节,还不会让细菌褪色,图像质量稳稳的;

  2. 给AI做“专项培训”——用上千组“暗场显微镜原图”和“传统染色后的图”配对,让AI学会“翻译技能”:看到暗场图,就自动转换成和传统染色效果一致的图(该紫的紫、该粉的粉,分毫不差)。

测试结果直接封神:

  • 不管是单独的大肠杆菌(革兰氏阴性,该粉)、李斯特菌(革兰氏阳性,该紫),还是两种细菌混合,AI都能精准识别染色,正确率高达95.5%,错误染色率才3%;

  • 细菌的大小、圆度、颜色深浅,和传统染色几乎没差别,连细菌浓度都能精准估算;

  • 全程不用碰任何化学试剂,在普通电脑上就能运行,几分钟就出结果,比传统方法快了不止一倍!

最绝的是这波操作的好处:

▶ 省时间:跳过配试剂、染色、清洗等步骤,效率直接拉满; 

▶ 零风险:实验员不用接触有毒试剂,实验室也不用处理染色废液; 

▶ 超靠谱:不会因为人工操作、试剂变质出误差,结果又稳又一致; 

▶ 用途广:以后还能扩展到其他细菌染色场景,甚至能实时观察活细菌的变化!

以后实验室里,再也不用围着染色剂忙得焦头烂额了~ 这波AI+显微镜的组合,简直是微生物检测的YYDS!妥妥的科技改变未来检测呀~

而且研究小组公开了深度学习模型的标准库和脚本,还有虚拟革兰氏染色模型的检测代码和数据。均在原文链接(点击文末的“阅读原文”)中可以获取。


    原文链接:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ads2757
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