Pretreatment-free SERS sensing of microplastics using a self-attention-based neural network on hierarchically porous Ag foams; Nature Communications; Vol. 15
| Parent link: | Nature Communications.— .— New York: Springer Nature Vol. 15.— 2024.— Article number 4351, 15 p. |
|---|---|
| Coauteur: | Томский политехнический университет (570) |
| Andere auteurs: | Guselnikova O. A. Olga Andreevna, Trelin A. Andrey, Kang Yunqing, Postnikov P. S. Pavel Sergeevich, Kobashi Makoto, Suzuki Asuka, Shrestha L. K. Lok Kumar, Henzie Joel, Yamauchi Yusuke |
| Samenvatting: | Title screen Low-cost detection systems are needed for the identification of microplastics (MPs) in environmental samples. However, their rapid identification is hindered by the need for complex isolation and pre-treatment methods. This study describes a comprehensive sensing platform to identify MPs in environmental samples without requiring independent separation or pre-treatment protocols. It leverages the physicochemical properties of macroporous-mesoporous silver (Ag) substrates templated with self-assembled polymeric micelles to concurrently separate and analyze multiple MP targets using surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). The hydrophobic layer on Ag aids in stabilizing the nanostructures in the environment and mitigates biofouling. To monitor complex samples with multiple MPs and to demultiplex numerous overlapping patterns, we develop a neural network (NN) algorithm called SpecATNet that employs a self-attention mechanism to resolve the complex dependencies and patterns in SERS data to identify six common types of MPs: polystyrene, polyethylene, polymethylmethacrylate, polytetrafluoroethylene, nylon, and polyethylene terephthalate. SpecATNet uses multi-label classification to analyze multi-component mixtures even in the presence of various interference agents. The combination of macroporous-mesoporous Ag substrates and self-attention-based NN technology holds potential to enable field monitoring of MPs by generating rich datasets that machines can interpret and analyze. Текстовый файл |
| Taal: | Engels |
| Gepubliceerd in: |
2024
|
| Onderwerpen: | |
| Online toegang: | https://doi.org/10.1038/s41467-024-48148-w |
| Formaat: | Elektronisch Hoofdstuk |
| KOHA link: | https://koha.lib.tpu.ru/cgi-bin/koha/opac-detail.pl?biblionumber=674366 |
Gelijkaardige items
Models of Neural Networks IV: Early Vision and Attention
Gepubliceerd in: (New York, Springer, 2002)
Gepubliceerd in: (New York, Springer, 2002)
The Sphere of Attention: Context and Margin
door: Arvidson P. S. P. Sven
Gepubliceerd in: (Dordrecht, Springer, 2006)
door: Arvidson P. S. P. Sven
Gepubliceerd in: (Dordrecht, Springer, 2006)
Neural Networks. A Systematic Introduction
door: Rojas R. Raul
Gepubliceerd in: (Berlin, Springer-Verlag, 1996)
door: Rojas R. Raul
Gepubliceerd in: (Berlin, Springer-Verlag, 1996)
Label-free surface-enhanced Raman spectroscopy with artificial neural network technique for recognition photoinduced DNA damage; Biosensors and Bioelectronics; Vol. 145
Gepubliceerd in: (2019)
Gepubliceerd in: (2019)
The Mitochondrial Battleground: A Review of Microplastic-Induced Oxidative Stress and Inflammatory Pathways in Human Health; Microplastics; Vol. 5, iss. 1
Gepubliceerd in: (2026)
Gepubliceerd in: (2026)
Нейронные сети; Statistica Neural Networks: пер. с англ.
Gepubliceerd in: (Москва, Горячая линия-Телеком, 2000)
Gepubliceerd in: (Москва, Горячая линия-Телеком, 2000)
Нейронные сети; Statistica Neural Networks: пер. с англ.
Gepubliceerd in: (Москва, Горячая линия-Телеком, 2001)
Gepubliceerd in: (Москва, Горячая линия-Телеком, 2001)
A Texture Fuzzy Classifier Based on the Training Set Clustering by a Self-Organizing Neural Network; Communications in Computer and Information Science; Vol. 542 : Analysis of Images, Social Networks and Texts
door: Aksenov S. V. Sergey Vladimirovich
Gepubliceerd in: (2015)
door: Aksenov S. V. Sergey Vladimirovich
Gepubliceerd in: (2015)
Problem of cheating with neural networks in language learning; Язык. Общество. Образование
door: Зайда А. В.
Gepubliceerd in: (2023)
door: Зайда А. В.
Gepubliceerd in: (2023)
Features of the neural control systems designing in a Neural Network Toolbox Package (Matlab); Modern technique and technologies MTT' 2012
door: Faerman V. A. Vladimir Andreevich
Gepubliceerd in: (2012)
door: Faerman V. A. Vladimir Andreevich
Gepubliceerd in: (2012)
Perceptron neural network. Potential way of use; Интеллектуальные энергосистемы; Т. 2
door: Polovnikov D. I.
Gepubliceerd in: (2017)
door: Polovnikov D. I.
Gepubliceerd in: (2017)
Perceptron neural network. Potential way of use; Интеллектуальные энергосистемы; Т. 3
door: Polovnikov D. I.
Gepubliceerd in: (2016)
door: Polovnikov D. I.
Gepubliceerd in: (2016)
A Narrative Review of Microplastics in Terrestrial Ecosystems: Impacts on Wild Herbivores and Emerging Conservation Priorities, Supported by Evidence from Livestock and Experimental Mammals; Microplastics; Vol. 5, iss. 2
Gepubliceerd in: (2026)
Gepubliceerd in: (2026)
Microplastic pollution of the oceans; Проблемы геологии и освоения недр; Т. 2
door: Vorozheykina E. Elena
Gepubliceerd in: (2020)
door: Vorozheykina E. Elena
Gepubliceerd in: (2020)
Convolutional neural networks for brain lesion segmentation in MRI images; Современные проблемы машиностроения
door: Wang Yuqian
Gepubliceerd in: (2024)
door: Wang Yuqian
Gepubliceerd in: (2024)
Pretreatment-free selective and reproducible SERS-based detection of heavy metal ions on DTPA functionalized plasmonic platform; Sensors and Actuators B: Chemical; Vol. 253
Gepubliceerd in: (2017)
Gepubliceerd in: (2017)
Low-temperature CO oxidation on Ag/ZSM-5 catalysts: Influence of Si/Al ratio and redox pretreatments on formation of silver active sites; Fuel; Vol. 188
Gepubliceerd in: (2016)
Gepubliceerd in: (2016)
Handoff Security Using Artificial Neural Networks in Cognitive Radio Networks; IEEE Internet of Things Magazine; Vol. 3, iss. 4
Gepubliceerd in: (2020)
Gepubliceerd in: (2020)
Prioritizing sensed data transmission by consensus relation in wireless sensor network; Man, Science & Measurement
door: Muravyov (Murav’ev) S. V. Sergey Vasilyevich
Gepubliceerd in: (2008)
door: Muravyov (Murav’ev) S. V. Sergey Vasilyevich
Gepubliceerd in: (2008)
Neutron spectroscopy with TENIS using an artificial neural network; Applied Radiation and Isotopes; Vol. 201
Gepubliceerd in: (2023)
Gepubliceerd in: (2023)
Sensing and Secure NOMA-Assisted mMTC Wireless Networks; Electronics; Vol. 12, iss. 10
Gepubliceerd in: (2023)
Gepubliceerd in: (2023)
Research of economic time series with a help of neural networks; Modern technique and technologies MTT' 2012
door: Trofimovich J. S.
Gepubliceerd in: (2012)
door: Trofimovich J. S.
Gepubliceerd in: (2012)
GMDH-Based Modified Polynomial Neural Network Algorithm; Chapter 6; GMDH-Methodology and Implementation in C
door: Tyryshkin A. V. Aleksandr Vasilievich
Gepubliceerd in: (2015)
door: Tyryshkin A. V. Aleksandr Vasilievich
Gepubliceerd in: (2015)
Extraction of the Fetal Electrocardiogram Using Dynamic Neural Networks; Biomedical Engineering; Vol. 50, iss. 6
door: Devyatykh D. V. Dmitry Vladimirovich
Gepubliceerd in: (2017)
door: Devyatykh D. V. Dmitry Vladimirovich
Gepubliceerd in: (2017)
Using of neural networks to predict the quotations of economic time series; Молодежь и современные информационные технологии
door: Trofimovich J. S.
Gepubliceerd in: (2012)
door: Trofimovich J. S.
Gepubliceerd in: (2012)
Experimental Study of Convolutional Neural Network Architecture for Pattern Recognition in Images; Lecture Notes in Networks and Systems; Vol. 1118 : Software Engineering Methods Design and Application
door: Botygin I. A. Igor Aleksandrovich
Gepubliceerd in: (2024)
door: Botygin I. A. Igor Aleksandrovich
Gepubliceerd in: (2024)
Automated development of image classification using artificial neural networks; Современные техника и технологии; Т. 2
door: Sanzharova A. A.
Gepubliceerd in: (2013)
door: Sanzharova A. A.
Gepubliceerd in: (2013)
Cancer Diagnosis by Neural Network Analysis of Data from Semiconductor Sensors; Diagnostics; Vol. 10, iss. 9
Gepubliceerd in: (2020)
Gepubliceerd in: (2020)
Development of algorithms for face and character recognition based on wavelet transforms, PCA and neural networks; Control and Communications (SIBCON)
Gepubliceerd in: (2015)
Gepubliceerd in: (2015)
Neural network technologies for image classification; Proceedings of SPIE; Vol. 9680 : Atmospheric and Ocean Optics: Atmospheric Physics
door: Korikov A. M. Anatoly Mikhailovich
Gepubliceerd in: (2015)
door: Korikov A. M. Anatoly Mikhailovich
Gepubliceerd in: (2015)
Artificial neural networks for the detection of uncontrollable nuclear fission; Молодежь и современные информационные технологии; Т. 2
door: Francis N. S. Nadine Suzanne
Gepubliceerd in: (2016)
door: Francis N. S. Nadine Suzanne
Gepubliceerd in: (2016)
Microplastics distribution in the Eurasian Arctic is affected by Atlantic waters and Siberian rivers; Communications Earth & Environment; Vol. 2
Gepubliceerd in: (2021)
Gepubliceerd in: (2021)
Convolutional neural networks of the YOLO class in computer vision systems for mobile robotic complexes; Control and Communications (SIBCON-2019)
door: Zoev I. V. Ivan Vladimirovich
Gepubliceerd in: (2019)
door: Zoev I. V. Ivan Vladimirovich
Gepubliceerd in: (2019)
Prospects of using the neural network approach for quality control of welded joints; Энерго-ресурсоэффективность в интересах устойчивого развития
door: Nazarenko S. Yu.
Gepubliceerd in: (2018)
door: Nazarenko S. Yu.
Gepubliceerd in: (2018)
Analysis of Deep Neural Networks for Detection of Coronary Artery Stenosis; Programming and Computer Software; Vol. 47, iss. 3
Gepubliceerd in: (2021)
Gepubliceerd in: (2021)
Analysis of a Predictive Mathematical Model of Weather Changes Based on Neural Networks; Mathematics; Vol. 12, iss. 3
Gepubliceerd in: (2024)
Gepubliceerd in: (2024)
Research on neural network analysis of MRI images of the brain for the diagnosis of brain diseases; Молодежь и современные информационные технологии
door: Tekere R. Richard
Gepubliceerd in: (2025)
door: Tekere R. Richard
Gepubliceerd in: (2025)
Remote Sensing Geology
door: Gupta R. P. Ravi P.
Gepubliceerd in: (Berlin, Springer, 2003)
door: Gupta R. P. Ravi P.
Gepubliceerd in: (Berlin, Springer, 2003)
Biomedical Foams for Tissue Engineering Applications
Gepubliceerd in: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
Gepubliceerd in: (Amsterdam, Elsevier, 2014)
From the sense of affinity to liking: transformation of forms of interpersonal communication on the basis of social networks; Journal of Economics and Social Sciences; № 10
door: Khaldeeva M. A. Marina Aleksandrovna
Gepubliceerd in: (2017)
door: Khaldeeva M. A. Marina Aleksandrovna
Gepubliceerd in: (2017)
Gelijkaardige items
-
Models of Neural Networks IV: Early Vision and Attention
Gepubliceerd in: (New York, Springer, 2002) -
The Sphere of Attention: Context and Margin
door: Arvidson P. S. P. Sven
Gepubliceerd in: (Dordrecht, Springer, 2006) -
Neural Networks. A Systematic Introduction
door: Rojas R. Raul
Gepubliceerd in: (Berlin, Springer-Verlag, 1996) -
Label-free surface-enhanced Raman spectroscopy with artificial neural network technique for recognition photoinduced DNA damage; Biosensors and Bioelectronics; Vol. 145
Gepubliceerd in: (2019) -
The Mitochondrial Battleground: A Review of Microplastic-Induced Oxidative Stress and Inflammatory Pathways in Human Health; Microplastics; Vol. 5, iss. 1
Gepubliceerd in: (2026)