Digital color correlation for the recognition of Vibrio cholerae 01 in laboratory and environmental samples



Document title: Digital color correlation for the recognition of Vibrio cholerae 01 in laboratory and environmental samples
Journal: Revista de biología marina y oceanografía
Database: PERIÓDICA
System number: 000256928
ISSN: 0717-3326
Authors: 1
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Institutions: 1Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, División de Biología Experimental y Aplicada, Ensenada, Baja California. México
2Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Dirección de Física Aplicada, Ensenada, Baja California. México
3Universidad Católica del Norte, Departamento de Biología Marina, Coquimbo. Chile
Year:
Season: Jul
Volumen: 41
Number: 1
Pages: 77-86
Country: Chile
Language: Inglés
Document type: Artículo
Approach: Analítico, descriptivo
Spanish abstract En general, el conteo directo refleja más la abundancia microbiológica que el conteo de placas. Se han desarrollado técnicas microbiológicas para reconocer y contar microorganismos en sistemas naturales pero han tenido problemas con la confiabilidad de sus resultados. Frecuentemente, métodos distintos dan diferentes resultados para la enumeración de un organismo específico. Para la examinación directa al microscopio de bacterias, los sistemas digitales automatizados representan un posible avance en la identificación y conteo, eliminando una predisposición del observador y reduciendo costos y tiempo de análisis. En este trabajo se desarrolló un programa computacional para evaluar la utilidad de sistemas ópticos coherentes para el reconocimiento de Vibrio cholerae 01, mediante correlación de color en cultivos de laboratorio y de muestras ambientales teñidas con anticuerpos monoclonales fluorescentes. De muestras de laboratorio probamos 94 muestras positivas y 115 negativas y 33 muestras positivas y 34 negativas de muestras ambientales y 613 muestras positivas y 546 negativas de muestras de mesocosmos. En muestras de laboratorio se llevó a cabo una correcta identificación, un conteo de células y una discriminación a un 100%. La sensibilidad del sistema digital en muestras ambientales como en muestras análogas al ambiente varió de 91% a 94% y tuvo un 99,5% de discriminación entre otras bacterias o partículas. Basados en los valores absolutos de correlación en los componentes rojo, verde y azul de las imágenes policromáticas de V. cholerae 01 (canales RGB), el algorítmo para contar e identificar correlacionó bien con los picos en la salida del canal verde y no hubo picos de salida en los canales rojo y azul. El criterio de discriminación correlacionó bien con los picos presentes en los canales rojo y azul
English abstract In general, direct counts are more reflective of microbial abundance than plate counts. Microbiological techniques developed to recognize and count microorganisms in natural systems have had problems with reliability. Different methods frequently give different results for the enumeration of a specific organism. For direct microscopic examination of bacteria, automated digital systems represent a possible improvement in the identification and counting of microorganisms, eliminating observer bias, reducing costs and analysis time. A computational program was developed to evaluate the utility of coherent digital systems with color correlation for the recognition of Vibrio cholerae 01 in laboratory cultures and environmental samples stained with fluorescent monoclonal antibody. We tested 94 positive and 115 negative laboratory samples and, 33 positive and 34 negative environmental samples and 613 positive and 546 negative mesocosms samples. Correct identifications, cell counts and discrimination were possible in 100% of the laboratory samples. The sensitivity of the system with environmental and environmental-like samples varied between 91% to 94% and 99.5% discrimination between other bacteria or particles. Based on the absolute correlation values in red, green and blue components of the polychromatic V. cholerae 01 images (RGB channels), the algorithm to count and identify it correlated well with the peaks in the green channel output and were absent in both the red and blue channels. The discrimination criterion correlated well with the peaks present in the red and blue channels. We conclude that digital color correlation system is an useful and highly reliable tool to identify and count V. cholerae 01 in laboratory and environmental samples
Disciplines: Medicina,
Biología
Keyword: Microbiología,
Bacterias,
Sistemas digitales,
Conteo microbiano,
Vibrio cholerae
Keyword: Medicine,
Biology,
Microbiology,
Bacteria,
Digital systems,
Microbial count,
Vibrio cholerae
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