Computer program for quantitative identification of microscope images of cells in biological suspension of selected strains of microorganisms

• Autorzy: Kiełbasa, Paweł , Miernik, Anna , Rad, Michał

Warianty tytułu

PL

Program komputerowy do ilościowej identyfikacji obrazów mikroskopowych komórek w zawiesinie biologicznej wybranych szczepów mikroorganizmów

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper describes possibilities of automatic identification of Enterococcus faecalis, Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa and Saccharomyces cerevisiae cell counts in suspension using a computer program written in Python environment. The software was validated in terms of accuracy of detection of abundance when confronted with traditional counting. The limits of repeatability, reproducibility and expanded uncertainty of measurement were determined for a confidence level of 95%. The software was found to count cells in suspension from images taken under a microscope at 400 times magnification for Candida albicans and Saccharomyces cerevisiae and 1000 times for Enterococcus faecalis and Pseudomonas aeruginosa with an accuracy of 15%.

PL

W pracy opisano możliwości automatycznej identyfikacji liczebności komórek Enterococcus faecalis, Candida albicans, Pseudomonas aeruginosa i Saccharomyces cerevisiae w zawiesinie przy użyciu programu komputerowego napisanego w środowisku Python. Oprogramowanie zostało zwalidowane pod względem dokładności wykrywania liczebności w konfrontacji z tradycyjnym liczeniem. Wyznaczono granice powtarzalności, odtwarzalności i rozszerzonej niepewności pomiaru dla poziomu ufności 95%. Stwierdzono, że oprogramowanie zlicza komórki w zawiesinie ze zdjęć wykonanych pod mikroskopem przy 400-krotnym powiększeniu dla Candida albicans i Saccharomyces cerevisiae oraz 1000-krotnym dla Enterococcus faecalis i Pseudomonas aeruginosa z dokładnością 15%.

Słowa kluczowe

PL

program komputerowy; identyfikacja ilościowa; patogeny; mikroorganizmy

EN

computer program; quantitative identification; pathogens; microorganisms

• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2023
• Tom: R. 99, nr 2
• Strony: 194--197
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Kiełbasa, Paweł

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Production and Power Engineering, Balicka Av. 116B, 30-149 Krakow,

autor

Miernik, Anna

• University of Agriculture in Krakow, Faculty of Production and Power Engineering, Balicka Av. 116B, 30-149 Krakow,

autor

Rad, Michał

• University of Science and Technology, Czarnowiejska Av. 30/2, 33-332 Krakow,

Bibliografia

• [1] Raymond L , Kepner J., James R , Pratt R. 1994. Use of fluorochromes for direct enumeration ol total bacteria in environmental samples: Past and plesent. Microbiol. 58(4), 603-615.
• [2] Sierra M.-L, Sheridan JJ, McGuire Z 1997 Microbial quality of lamb carcasses during processing and the acridine orange direct count technique (a modified DEFT) for rapid enumeration of total viable counts. Int. J. Food Microbiol. 36, 61-67
• [3] Malarska J 2005 Traditional and modern methods of quantitative determination of micro-organisms. Medycyna Wet. 61(10), 1090-1093.
• [4] Kiełbasa P, Budyn P, Rad M 2008 Wykorzystanie elektronicznego układu pomiarowego do oceny wybranych cech fizycznych płodów rolnych. Inżynieria Rolnicza. 71(105), 93-100.
• [5] Jabłoński M, Tadeusiewicz R, Piłat A, Walczyk J, Tylek P, Szczepaniak J, Adamczyk F, Szaroleta M, Juliszewski T, Kiełbasa P 2018 Vision-based assessment of viability of acorns using sections of their cotyledons during automated scarification procedure. Bio-Algorithms and Med-Systems. 20180006.
• [6] Tadeusiewicz R, Tylek P, Adamczyk F, Kiełbasa P, Jabłoński M, Pawlik P, Piłat A, Walczyk J, Szczepaniak J, Juliszewski T, Szaroleta M 2017 Automation of the Acorn Scarification Process as a Contribution to Sustainable Forest Management. Sustainability, 9(12), 2276 1-17.
• [7] Tomasik M, Lis S, Łapczyńska-Kordon B, Maga J 2019 Analiza funkcjonowania systemu pomiarowego pieca indukcyjnego w kontekście kompatybilności elektromagnetycznej, Przegląd Elektrotechniczny, Sigma NOT, 95(3), 87-90.
• [8] Helfter, C, Shephard, JD, Martínez-Vilalta J, Mencuccini M,Hand DP 2007 A noninvasive optical system for the measurement of xylem and phloem sap flow in woody plants of small stem size. Tree Phys, 27, 169–179.
• [9] Maglogiannis I Delibasis KK 2015 Enhancing classification accuracy utilizing globules and dots features in digital dermoscopy. Comput. Methods Progr. Biomed, 118, 124–133.
• [10] Lis S Tomasik M Szul T Łyszczarz P 2020 Metodyka optymalizacji algorytmu sterowania w aspekcie ograniczenia zużycia energii w procesie wytwarzania bioetanolu. Przegląd Elektrotechniczny, Sigma NOT, 96(1), 214-217.
• [11] Tomasik M Lis S Łapczyńska-Kordon B Maga J Analiza funkcjonowania systemu pomiarowego pieca indukcyjnego w kontekście kompatybilności elektromagnetycznej, Przegląd Elektrotechniczny, 95(3), 87-90.
• [12] Korzeniewska, E., Szczesny, A., Lipinski, P., Dróżdż T., Kiełbasa P., Miernik, A., Politowski, K.: Textronics Interdigitate Electrodes for Staphylococcus Aureus bacteria detecting. Journal of Physics: Conference Seriesthis link is disabled, 2021, 1782(1), 012015
• [13] Korzeniewska, E.; Szczęsny, A.; Lipiński, P.; Dróżdż, T.; Kiełbasa, P.; Miernik, A. Prototype of a Textronic Sensor Created with a Physical Vacuum Deposition Process for Staphylococcus aureus Detection. Sensors 2021, 21, 183. https://doi.org/10.3390/s21010183
• [14] Satoshi Suzuki 1985 Topological structural analysis of digitized binary images by border following. Computer Vision, Graphics, and Image Processing, 30(1):32–46.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2023.02.36