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昆明盤龍江硅藻研究：基于飛納臺式掃描電鏡的硅藻全自動檢測系統(tǒng)

復(fù)納科技 2024-07-17 | 閱讀：756

硅藻是一種水生單細(xì)胞生物,，廣泛分布于江河,、湖泊、水庫,、池塘等自然水體，由于硅殼由二氧化硅和果膠組成，硅藻的外形具有穩(wěn)定性,、特定性和多樣性、是進(jìn)行硅藻種屬鑒定的重要依據(jù),。研究表明硅藻的生長和分布具有較強的地域性,，對不同地域的硅藻在種群分布和外形特征上均會出現(xiàn)不同的地域特點。

昆明盤龍江流域水體中的硅藻研究過去停留在光學(xué)顯微鏡檢測,，反映出的形態(tài)特征有限,，區(qū)別判斷準(zhǔn)確率不高。

本次研究,，昆明盤龍江的研究人員采用復(fù)納科技硅藻全自動檢測系統(tǒng)對盤龍江流域的硅藻進(jìn)行全自動掃描識別,，定期跟蹤檢測和分析，該研究填補了硅藻形態(tài),、分類等多方面的空白,。

該項目使用 GA / T1662-2019《法庭醫(yī)學(xué)硅藻檢驗技術(shù)規(guī)范微波消解-真空抽濾-顯微鏡法》處理后，分析水樣內(nèi)硅藻形態(tài)、種屬,、并通過硅藻全自動檢測系統(tǒng)拍攝掃描電鏡圖像,，依據(jù)經(jīng)典分類系統(tǒng)，主要基于硅藻形態(tài)學(xué)特征,，包括殼面的形狀,、隔片、和偽隔片之有無,、眼點的有無,、錐突之有無、線紋和點紋的分布和形式,、殼縫的結(jié)構(gòu),、環(huán)帶的特征等。參考《中國淡水藻志》,，將硅藻確定為門,，其下分中心綱和羽紋綱，綱下分目,、科,、屬、種的分類系統(tǒng),，通過掃描電鏡以及一系列的科學(xué)研究,，將盤龍江流域硅藻進(jìn)行了系統(tǒng)翔實的分類，可作為生態(tài)環(huán)保,，水質(zhì)檢測,，污染治理，以及法醫(yī)研究溺亡診斷的參考資料,。

該書對硅藻的分類如下圖所示,，每目下還對科、屬進(jìn)行了詳細(xì)的分類,，可作為硅藻研究分類標(biāo)準(zhǔn)的參考資料，詳情請查閱原著,。

復(fù)納科學(xué)儀器（上海）有限公司（以下簡稱“復(fù)納科技”）自 2018 年開始硅藻檢測自動化系統(tǒng)的研發(fā)工作,，相繼推出 DiatomScope 自動化掃描系統(tǒng)，DiatomAI 人工智能硅藻識別系統(tǒng),，該系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：

系統(tǒng)基于飛納臺式掃描電鏡,，具有防磁防震功能，對安裝環(huán)境無特殊要求,。常規(guī)實驗室環(huán)境,，僅需要一張實驗桌即可安裝，即使放置在高樓層，也無需擔(dān)憂震動問題,，為野外工作提供了可能性,；
采用高亮度、長壽命 CeB6 晶體燈絲,，不僅能輕松拍攝出高清硅藻電鏡圖像,，還免去了頻繁更換燈絲的煩惱，省心又省力,；
無人值守,、多任務(wù)并行自動化程序，輕松設(shè)置掃描參數(shù)（樣品類型,、放大倍數(shù),、掃描模式等），系統(tǒng)自動完成多樣品,、多放大倍數(shù)的掃描工作,，極大的節(jié)省了人工觀察樣品的時間；
大樣品倉室,，100*100mm,，一次可放置 9 個直徑一英寸樣品并完成自動拍攝；
具有精確的位置追溯功能,，方便硅藻定位及復(fù)查,；
極快的 AI 速率，完成自動統(tǒng)計與分類工作,。

在《昆明盤龍江生態(tài)環(huán)境硅藻學(xué)圖譜》編撰過程中,，復(fù)納科技硅藻全自動檢測系統(tǒng)以其獨特的產(chǎn)品優(yōu)勢，提供了有力的技術(shù)支持,，以及數(shù)量龐大,、質(zhì)量高清的原始圖像資料，助力盤龍江硅藻研究,。此外,，復(fù)納科技也希望與更多硅藻相關(guān)研究單位進(jìn)行密切合作，促進(jìn)硅藻自動化檢測系統(tǒng)的完善與升級,，幫助用戶實現(xiàn)更高效,、更智能、更準(zhǔn)確的硅藻檢測目標(biāo),。

以上案例圖片,，均出自《昆明盤龍江生態(tài)環(huán)境硅藻學(xué)圖譜》，查看更多種類硅藻圖片,，可自行訂閱

硅藻研究在公安刑事技術(shù)方面,，為水中尸體的死因判明,、溺水死因判斷提供重要參考依據(jù)，對提升法醫(yī)學(xué)水平具有重大意義,。本書介紹了硅藻學(xué)的知識和概念,，硅藻的常用分類方法，硅藻研究的運用和作用,，硅藻對生態(tài)的影響,，以及應(yīng)用人工智能技術(shù)對硅藻形態(tài)進(jìn)行自動識別和計數(shù)的新方法、生態(tài)環(huán)境建模的相關(guān)知識,。展示了昆明市盤龍江流域硅藻研究狀況,，以及科研團(tuán)隊開展云南省刑事科學(xué)技術(shù)重點實驗室創(chuàng)新研究基金計劃項目（YNPC- S202007）的研究成果。