Automatisierte KBE-Zählung auf Agarplatten: Ein Vergleich klassischer Bildverarbeitung und YOLOv8-Segmentierung

Die Arbeit entwickelt einen standardisierten Bilderfassungsaufbau und zwei automatisierte Verfahren zur Zählung koloniebildender Einheiten von E. coli nach 405-nm-Bestrahlung:

  • OpenCV-Pipeline: klassische Bildverarbeitung mit Beleuchtungskorrektur, Schwellenwertsegmentierung, Entfernung von Beschriftungen und Plattenrand sowie Watershed-Trennung berührender Kolonien.
  • YOLOv8-seg: Deep-Learning-Modell zur Detektion und Instanzsegmentierung, trainiert mittels Transfer Learning auf 312 annotierten Agarplattenbildern.

Die Evaluation anhand von 59 Agarplatten zeigte für beide Methoden eine hohe Übereinstimmung mit manuellen Referenzzählungen. YOLOv8-seg erzielte mit einem mittleren absoluten Fehler von 1,73 Kolonien pro Platte eine etwas höhere Genauigkeit als OpenCV mit 1,93 und war robuster gegenüber Artefakten.

Die größte Herausforderung bleibt die Untersegmentierung eng benachbarter Kolonien bei hoher Dichte. Künftig sollen mehr dichte Proben, verbesserte Annotationen und robustere Trennverfahren eingesetzt werden.

Optimisation and Characterisation of Cortisol-Specific Molecularly Imprinted Polymers for an Electrochemical Biosensor

Detecting biomarkers in body fluids is essential for diagnosing and monitoring diseases, but traditional electrochemical biosensors often face challenges such as high costs and difficult immobilization. Molecularly imprinted polymers (MIPs) offer a robust and cost-effective alternative, with high stability and suitability for wearable sensors, especially for monitoring cortisol levels. This work focuses on optimizing the production and characterization of cortisol-specific MIPs to ensure reliable and efficient use in biosensing applications.