휴대용 HSI 카메라 이용 리스테리아 종 및 혈청형 구분

본 연구는 휴대용 VNIR(가시근적외선) 초분광 영상(HSI) 카메라를 활용하여 리스테리아 종(L. monocytogenes, L. ivanovii, L. innocua)과 L. monocytogenes의 두 가지 혈청형(1/2a, 4b)을 구별하는 방법을 탐구했습니다. 벤치탑 CCD 기반 장비 대비 낮은 분광 해상도와 높은 노이즈 민감도에도 불구하고, 휴대용 HSI 카메라가 병원균 검출 및 구별에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하고자 했습니다. 총 7회에 걸쳐 한천 배지 순수 배양액에서 555개의 초분광 이미지를 수집했습니다. 각 클래스당 약 90개 샘플(65%)을 부분 최소 제곱 판별 분석(PLS-DA) 모델 훈련에 사용하고, 약 50개 샘플(35%)을 검증에 활용했습니다. 이를 통해 종 수준 및 혈청형 수준의 분류 정확도를 평가했습니다. 종 수준 구별을 위한 4개 클래스 모델(L. monocytogenes 1/2a, L. monocytogenes 4b, L. ivanovii, L. innocua)의 전체 검증 정확도는 74.5%를 기록하여 VNIR 범위 내에서 중간 정도의 성능을 보였습니다. 특히 L. monocytogenes 4b는 95.2%로 높은 정확도를 보인 반면, L. innocua(68.0%)와 L. ivanovii(63.0%)는 상대적으로 낮은 정확도를 나타냈습니다. 대조적으로, L. monocytogenes 혈청형 1/2a와 4b를 구별하는 2개 클래스 모델은 약 90%의 높은 정확도를 달성했습니다. 이는 휴대용 VNIR 카메라가 신속하고 비파괴적인 혈청형 분류 보조 도구로 활용될 수 있는 새로운 가능성을 제시합니다. 특정 파장(예: L. innocua의 경우 690nm, L. ivanovii의 경우 871nm)이 분류에 중요한 역할을 함을 확인했습니다.