Analytical Chemistry· 2026Q1
Makine Öğrenmesi Kullanarak Ham LC-MS/MS Sinyallerinden Hızlı Tür Düzeyinde İdrar Patojen Sınıflandırması
Rapid Species-Level Classification of Urinary Pathogens from Raw LC-MS/MS Signals Using Machine Learning
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Ham LC-MS/MS iyon sinyallerinden doğrudan idrar patojen türlerini sınıflandıran bir makine öğrenmesi modeli, klinik örneklerde >10^5 CFU/mL yüklerde %91 doğruluk ve kontrol örneklerinde sıfır yanlış pozitif ile yaklaşık 5 dakikada sonuç vermektedir.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Ham LC-MS/MS iyon sinyallerini analiz eden bir makine öğrenmesi hattı, peptit/protein tanımlamasını atlayarak doğrudan mikrobiyal sınıflandırma yapar.
- Yöntem, hazırlık sonrası yaklaşık 5 dakikada tür düzeyinde tanımlama sağlar.
- 10^5 CFU/mL üzerindeki mikroorganizma yüklerine sahip 206 klinik idrar örneğinde %91 doğruluk elde edildi.
- Kontrol örneklerinde 0 yanlış pozitif gösterildi.
- 28 klinik olarak ilgili patojen arasında 0.86 Matthews Korelasyon Katsayısı (MCC) elde edildi.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Urinary tract infections are among the most common infections in humans, yet their diagnosis still depends on time-consuming workflows based on microbial culture, followed by MALDI-TOF mass spectrometry. Although LC-MS/MS offers the sensitivity and specificity needed to bypass culture, conventional pipelines depend on lengthy analyses and peptide/protein identification steps, limiting the throughput and hindering its adoption in clinical settings. Here, we introduce a direct, identification-free LC-MS/MS workflow that analyzes raw ion signal and produces species-level microbial identification in about 5 min after preparation, fast enough to meet clinical throughput requirements. Our machine learning-enabled raw-signal pipeline bypasses peptide identification entirely, preserving information and eliminating the traditional interpretation stack. Across 15 independent analytical batches covering 28 clinically relevant pathogens, the method achieved high-confidence classification (MCC = 0.86). Applied to 206 clinical urine specimens across three batches, the approach reached 91% accuracy at clinically actionable microbial loads (greater than 105 CFU/mL) and, critically, 0 false positives in control specimens. The performance was lower for specimens below this threshold. These results show that raw LC-MS/MS spectra contain sufficient biological information for direct microbial diagnosis, establishing an analytical framework for clinical mass spectrometry. This proof-of-concept demonstrates that rapid, culture-free, fast microbial identification is achievable and positions raw signal inference as a promising direction for next-generation diagnostic mass spectrometry.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Analytical Chemistry, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Klinik Biyokimya
Clinical BiochemistryBiochemistry, Genetics and Molecular Biology