Label-Free Cyanobacteria Quantification Using a Microflow Cytometry Platform for Early Warning Detection and Characterization of Hazardous Cyanobacteria Blooms
Notice bibliographique
Résumé
The eutrophication of aquatic ecosystems caused by rapid human urbanization has led to an increased production of potentially hazardous bacterial populations, known as blooms. One of the most notorious forms of these aquatic blooms are cyanobacteria, which in sufficiently large quantities can pose a hazard to human health through ingestion or prolonged exposure. Currently, one of the greatest difficulties in regulating and monitoring these potential hazards is the early detection of cyanobacterial blooms, in real time. Therefore, this paper presents an integrated microflow cytometry platform for label-free phycocyanin fluorescence detection, which can be used for the rapid quantification of low-level cyanobacteria and provide early warning alerts for potential harmful cyanobacterial blooms. An automated cyanobacterial concentration and recovery system (ACCRS) was developed and optimized to reduce the assay volume, from 1000 mL to 1 mL, to act as a pre-concentrator and subsequently enhance the detection limit. The microflow cytometry platform utilizes an on-chip laser-facilitated detection to measure the in vivo fluorescence emitted from each individual cyanobacterial cell, as opposed to measuring overall fluorescence of the whole sample, potentially decreasing the detection limit. By applying transit time and amplitude thresholds, the proposed cyanobacteria detection method was verified by the traditional cell counting technique using a hemocytometer with an R2 value of 0.993. It was shown that the limit of quantification of this microflow cytometry platform can be as low as 5 cells/mL for Microcystis aeruginosa, 400-fold lower than the Alert Level 1 (2000 cells/mL) set by the World Health Organization (WHO). Furthermore, the decreased detection limit may facilitate the future characterization of cyanobacterial bloom formation to better provide authorities with ample time to take the appropriate actions to mitigate human risk from these potentially hazardous blooms.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
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 ».