El análisis discriminante PCA-LDA asistido por espectroscopía Raman mejorada en superficie para la identificación directa de glóbulos rojos infectados por malaria
Autores: Kongklad, Gunganist; Chitaree, Ratchapak; Taechalertpaisarn, Tana; Panvisavas, Nathinee; Nuntawong, Noppadon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
El análisis discriminante PCA-LDA asistido por espectroscopía Raman mejorada en superficie para la identificación directa de glóbulos rojos infectados por malaria
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Métodos
Malaria
Muestras de sangre
Espectros Raman
Algoritmos PCA-LDA
Glóbulos rojos infectados
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Se han desarrollado varios métodos para detectar la malaria en los últimos años, cada uno con su propio conjunto de ventajas. Estos métodos incluyen el análisis microscópico, basado en antígenos y molecular de muestras de sangre. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un nuevo procedimiento alternativo para uso clínico utilizando un gran conjunto de datos de espectros Raman mejorados en la superficie para distinguir glóbulos rojos normales e infectados. Se utilizaron algoritmos PCA-LDA para producir modelos para separar glóbulos rojos infectados (3D7) y glóbulos rojos normales basados en sus espectros Raman. Se consideraron tanto los espectros normalizados promedio como la imagen espectral. Sin embargo, estos espectros iniciales apenas podían diferenciar las células normales de las células infectadas. Luego, se aplicó un análisis de discriminación para ayudar en la clasificación y visualización de los diferentes conjuntos de datos espectrales. Los resultados mostraron una clara separación en las coordenadas PCA-LDA. También se realizó una prueba ciega para evaluar la eficiencia del modelo de separación PCA-LDA y se logró una precisión de predicción de hasta el 80%. Teniendo en cuenta que la precisión de separación PCA-LDA mejorará cuando se incorpore un conjunto más grande de datos de entrenamiento en la base de datos existente, el método propuesto podría ser altamente efectivo para la identificación de glóbulos rojos infectados con malaria.
Descripción
Se han desarrollado varios métodos para detectar la malaria en los últimos años, cada uno con su propio conjunto de ventajas. Estos métodos incluyen el análisis microscópico, basado en antígenos y molecular de muestras de sangre. Este estudio tuvo como objetivo desarrollar un nuevo procedimiento alternativo para uso clínico utilizando un gran conjunto de datos de espectros Raman mejorados en la superficie para distinguir glóbulos rojos normales e infectados. Se utilizaron algoritmos PCA-LDA para producir modelos para separar glóbulos rojos infectados (3D7) y glóbulos rojos normales basados en sus espectros Raman. Se consideraron tanto los espectros normalizados promedio como la imagen espectral. Sin embargo, estos espectros iniciales apenas podían diferenciar las células normales de las células infectadas. Luego, se aplicó un análisis de discriminación para ayudar en la clasificación y visualización de los diferentes conjuntos de datos espectrales. Los resultados mostraron una clara separación en las coordenadas PCA-LDA. También se realizó una prueba ciega para evaluar la eficiencia del modelo de separación PCA-LDA y se logró una precisión de predicción de hasta el 80%. Teniendo en cuenta que la precisión de separación PCA-LDA mejorará cuando se incorpore un conjunto más grande de datos de entrenamiento en la base de datos existente, el método propuesto podría ser altamente efectivo para la identificación de glóbulos rojos infectados con malaria.