已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

Rapid discrimination and ratio quantification of mixed antibiotics in aqueous solution through integrative analysis of SERS spectra via CNN combined with NN-EN model

卷积神经网络 抗生素 主成分分析 深度学习 环丙沙星 表面增强拉曼光谱 污染 拉曼光谱 生物系统 化学 计算机科学 模式识别(心理学) 材料科学 人工智能 拉曼散射 生态学 物理 光学 生物 生物化学
作者
Quan Yuan,Lin-Fei Yao,Jia-Wei Tang,Zhang-Wen Ma,Jing-Yi Mou,Xiangru Wen,Muhammad Usman,Xiang Wu,Liang Wang
出处
期刊:Journal of Advanced Research [Elsevier]
被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.jare.2024.03.016
摘要

Abusing antibiotic residues in the natural environment has become a severe public health and ecological environmental problem. The side effects of its biochemical and physiological consequences are severe. To avoid antibiotic contamination in water, implementing universal and rapid antibiotic residue detection technology is critical to maintaining antibiotic safety in aquatic environments. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) provides a powerful tool for identifying small molecular components with high sensitivity and selectivity. However, it remains a challenge to identify pure antibiotics from SERS spectra due to coexisting components in the mixture. In this study, an intelligent analysis model for the SERS spectrum based on a deep learning algorithm was proposed for rapid identification of the antibiotic components in the mixture and quantitative determination of the ratios of these components. We established a water environment system containing three antibiotic residues of ciprofloxacin, doxycycline, and levofloxacin. To facilitate qualitative and quantitative analysis of the SERS spectra antibiotic mixture datasets, we developed a computational framework integrating a convolutional neural network (CNN) and a non-negative elastic network (NN-EN) method. The experimental results demonstrate that the CNN model has a recognition accuracy of 98.68%, and the interpretation analysis of Shapley Additive exPlanations (SHAP) shows that our model can specifically focus on the characteristic peak distribution. In contrast, the NN-EN model can accurately quantify each component's ratio in the mixture. Integrating the SERS technique assisted by the CNN combined with the NN-EN model exhibits great potential for rapid identification and high-precision quantification of antibiotic residues in aquatic environments.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
翟延恶发布了新的文献求助10
刚刚
温暖的纲给温暖的纲的求助进行了留言
刚刚
杨。。完成签到 ,获得积分10
2秒前
Jonathan完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
群山完成签到 ,获得积分10
7秒前
黑桃完成签到,获得积分10
11秒前
李某完成签到 ,获得积分10
11秒前
leyellows完成签到 ,获得积分10
14秒前
隐形弘文发布了新的文献求助10
15秒前
大猩猩完成签到 ,获得积分10
17秒前
17秒前
17秒前
18秒前
主爱发布了新的文献求助20
20秒前
20秒前
21秒前
22秒前
25秒前
个性的薯片完成签到,获得积分20
25秒前
研友_VZG7GZ应助整齐的鹤采纳,获得10
29秒前
的服务费完成签到,获得积分10
30秒前
平常的小蝴蝶完成签到,获得积分10
31秒前
AUGKING27完成签到 ,获得积分10
32秒前
润润润完成签到 ,获得积分10
36秒前
38秒前
李爱国应助整齐的鹤采纳,获得10
38秒前
清新的冷松完成签到 ,获得积分10
40秒前
Owen应助RR采纳,获得10
44秒前
能干的语芙完成签到 ,获得积分10
45秒前
午马未羊完成签到 ,获得积分10
47秒前
小厂科研民工完成签到,获得积分10
47秒前
香蕉觅云应助安详的牛排采纳,获得10
48秒前
50秒前
Koi完成签到 ,获得积分10
53秒前
Ava应助wdluhe采纳,获得20
53秒前
yaoyaoyao完成签到 ,获得积分10
54秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
小成成King发布了新的文献求助10
54秒前
大模型应助科研通管家采纳,获得10
54秒前
高分求助中
Handbook of Fuel Cells, 6 Volume Set 1666
求助这个网站里的问题集 1000
Floxuridine; Third Edition 1000
Tracking and Data Fusion: A Handbook of Algorithms 1000
Sustainable Land Management: Strategies to Cope with the Marginalisation of Agriculture 800
消化器内視鏡関連の偶発症に関する第7回全国調査報告2019〜2021年までの3年間 500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 冶金 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2864211
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2470360
关于积分的说明 6698924
捐赠科研通 2160499
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1147658
版权声明 585306
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 563780