Rapid and real-time monitoring of bacterial growth against antibiotics in solid growth medium using a contactless planar microwave resonator sensor
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Infection diagnosis and antibiotic susceptibility testing (AST) are pertinent clinical microbiology practices that are in dire need of improvement, due to the inadequacy of current standards in early detection of bacterial response to antibiotics and affordability of contemporarily used methods. This paper presents a novel way to conduct AST which hybridizes disk diffusion AST with microwave resonators for rapid, contactless, and non-invasive sensing and monitoring. In this research, the effect of antibiotic (erythromycin) concentrations on test bacterium, Escherichia coli ( E. coli ) cultured on solid agar medium (MH agar) are monitored through employing a microwave split-ring resonator. A one-port microwave resonator operating at a 1.76 GHz resonant frequency, featuring a 5 mm 2 sensitive sensing region, was designed and optimized to perform this. Upon introducing uninhibited growth of the bacteria, the sensor measured 0.005 dB/hr, with a maximum change of 0.07 dB over the course of 15 hours. The amplitude change decreased to negligible values to signify inhibited growth of the bacteria at higher concentrations of antibiotics, such as a change of 0.005 dB in resonant amplitude variation while using 45 µg of antibiotic. Moreover, this sensor demonstrated decisive results of antibiotic susceptibility in under 6 hours and shows great promise to expand automation to the intricate AST workflow in clinical settings, while providing rapid, sensitive, and non-invasive detection capabilities.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».