Sehen durch food and drug fakes und Betrüger: ‚Chronoprints‘ identifizieren kann eine Probe aus einem video genommen, wie Sie reagiert auf Störung

Wenn wir erzählen könnten, authentische von gefälschten oder verfälschten Medikamenten und Lebensmitteln nur durch einen Blick auf Sie, wir könnten sparen Sie Geld und Menschenleben jedes Jahr, vor allem in den Entwicklungsländern, wo das problem am schlimmsten. Leider werden die Technologien, die erkennen können, was eine Stichprobe von sind teuer, energieintensiv, und vor allem nicht in Regionen, wo Sie am meisten benötigt werden.

Dies könnte sich ändern, mit einem einfachen neuen Technik, entwickelt von den Ingenieuren von der University of California, Riverside, die erkennen können, gefälschte Medikamente aus einem video genommen, da die Probe erfährt eine Störung.

Wenn Sie je benutzt habe online-Foto-tools, Sie haben wahrscheinlich gesehen, wie diese tools verwenden Sie die Bild-Analyse-algorithmen zu kategorisieren Sie Ihre Fotos. Durch die Unterscheidung der verschiedenen Menschen in Ihren Fotos, diese algorithmen machen es leicht zu finden alle die Fotos Ihrer Tochter oder Ihrem Papa. Jetzt, in der Zeitschrift ACS zentrale Wissenschaft, berichten Forscher, die Sie verwendet haben, diese algorithmen zu lösen ein anderes problem: die Identifizierung gefälschter Medikamente und andere potenziell gefährliche Produkte.

Als „chronoprinting,“ die Technologie erfordert nur ein paar relativ preiswerte Stücke der Ausrüstung und der freien software genau zu unterscheiden, rein von minderwertige Lebensmittel und Medikamente.

Die Welt-Gesundheits-Organisation sagt, dass etwa 10 Prozent aller Medikamente, die in niedrig – und Länder mit mittlerem Einkommen sind Fälschungen, und Lebensmittel-Betrug ist ein globales problem, dass die Kosten der Verbraucher und der Industrie Milliarden von Dollar pro Jahr. Betrügerische Lebensmittel und die Medikamente, Geld verschwenden und gefährden die Gesundheit und das Leben Ihrer Konsumenten. Aber die Erkennung von Fälschungen und Betrügereien erfordert teure Ausrüstung und gut ausgebildete Fachleute.

William Grover, assistant professor von Biotechnik bei UC Riverside Marlan und Rosemary Bourns College of Engineering, und Brittney McKenzie, ein Doktorand in Grover ‚ s lab, fragte mich, ob es möglich wäre, zu unterscheiden, authentisch vom verfälschten Medikamenten und Lebensmitteln durch die Beobachtung, wie Sie sich Verhalten, wenn Sie gestört wird, die durch Temperatur Veränderungen oder andere Ursachen. Zwei Substanzen mit identischen Zusammensetzungen sollte die gleiche Weise reagieren, um eine Störung, und wenn zwei Stoffe scheinen identisch, aber unterschiedlich reagieren, Ihre Zusammensetzung muss anders werden, dachten Sie.

McKenzie entwickelt eine Reihe von Experimenten zu testen, diese Idee. Sie belasteten Proben von reinem Olivenöl, eines der weltweit am häufigsten verfälschte Lebensmittel, und Hustensaft, die oft verdünnt oder gefälscht-in den Entwicklungsländern, in winzige Kanäle auf einem mikrofluidischen chip, der gekühlt und schnell in flüssigem Stickstoff. Ein USB-Mikroskop-Kamera filmte die Proben reagieren, um die Temperatur zu ändern.

McKenzie und Grover schrieb software, die konvertiert das video in ein bitmap-Bild. Denn das Bild zeigte, wie die Stichprobe im Laufe der Zeit geändert, die Forscher nannten es eine „chronoprint.“

Das team dann verwendet, Bild-Analyse-algorithmen zu vergleichen verschiedene chronoprints aus der gleichen Substanz. Sie fanden heraus, dass jede Reine Substanz hatte eine zuverlässige chronoprint über mehrere tests.

Nächste, Sie wiederholten das experiment mit Proben von Olivenöl hatte, wurden verdünnt mit anderen ölen und Husten Sirup mit Wasser verdünnt. Die verfälschten Proben chronoprints, die anders waren als die reinen samples. Der Unterschied war so groß, so offensichtlich, und so konsequent die Forscher folgerten, dass chronoprints und Bild-Analyse-algorithmen zuverlässig erkennen einige Arten von Nahrungsmittel-und Droge-Betrug.

„Die deutliche visuelle Unterschiede zwischen den Proben waren beide unerwartet und spannend, und mit Ihnen konsequent, wussten wir, könnte dies hilfreich sein, um zu identifizieren, die eine Breite Palette von Proben“, sagt McKenzie.

Grover sagte, dass Ihre Technik schafft eine neue leistungsfähige Verbindung zwischen der Chemie und der informatik.

„Grundsätzlich ist die Umwandlung einer chemischen Probe auf ein Bild, können wir nutzen, all die verschiedenen Bild-Analyse-algorithmen, die von Informatikern entwickelt haben“, sagte er. „Und wie werden diese algorithmen werden besser, unsere Fähigkeit chemisch zu identifizieren, die eine Probe erhalten besser, auch.“

Die Forscher verwendeten Flüssigkeiten in Ihren Experimenten beachten Sie aber die Methode könnte auch verwendet werden, auf Feste Materialien in Wasser gelöst, und andere Arten von Störungen, wie Hitze oder einer Zentrifuge, die verwendet werden könnte für die Stoffe, die reagieren nicht gut zum einfrieren. Die Technik ist leicht zu erlernen, so dass gut ausgebildete Fachleute unnötig. Chronoprinting erfordert Hobby-grade-equipment und-software, die kostenlos heruntergeladen werden von Grover ‚ s lab-website, indem Sie auch innerhalb der Reichweite der Behörden und Labore mit begrenzten Ressourcen.

Sehen Sie, wie chronoprinting funktioniert in diesem video: https://youtu.be/qbyE68qD2Zo

Die Forschung wurde unterstützt durch Zuschüsse von der National Science Foundation.