机器学习预测食品重金属检测中铜离子对汞离子荧光信号的干扰
CSTR:
作者:
作者单位:

(1. 中南林业科技大学食品科学与工程学院,湖南 长沙 410004;2. 水稻及副产物深加工国家工程研究中心分子营养分中心,湖南 长沙 410004;3. 中南大学湘雅药学院,湖南 长沙 410013)

作者简介:

宋方亮,女,中南林业科技大学在读硕士研究生。

通讯作者:

梁盈(1981—),女,中南林业科技大学教授,博士。E-mail:liangying498@163.com董界(1989—),男,中南大学副教授,博士。E-mail:jiedong@csu.edu.cn

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金(编号:32372349);国家重点研发计划(编号:2022YFF1100203);湖南省科技创新人才项目(编号:2022RC3056)


Machine learning prediction of copper ion interference with mercury ion fluorescence signals in food heavy metal detection
Author:
Affiliation:

(1. College of Food Science and Engineering, Central South University of Forestry and Technology, Changsha, Hunan 410004, China; 2. Molecular Nutrition Branch, National Engineering Research Center of Rice and By-Product Deep Processing, Changsha, Hunan 410004, China; 3. Xiangya School of Pharmaceutical Sciences, Central South University, Changsha, Hunan 410013, China)

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    摘要:

    目的:构建一个人工智能预测模型,在存在Cu2+干扰的复杂食品检测环境下预测荧光探针对Hg2+的选择性。方法:采用荧光探针技术结合7种先进经典的机器学习模型,预测分析存在Cu2+干扰时探针对Hg2+的选择性,并比较各模型的预测效果,选择最优模型。结果:基于分子二维描述符(molecular 2D descriptors,Mol2D)和极端梯度提升算法成功建立了在交叉验证和测试集中准确度为0.786和0.810的高效模型,在Cu2+干扰下准确预判Hg2+的探针选择性。结论:该模型通过选择性预判对Hg2+荧光分子探针的设计进行改进,使Hg2+荧光探针的设计更加高效可靠。

    Abstract:

    Objective: To construct an artificial intelligence prediction model to predict the selectivity of fluorescent probes for Hg2+ in a complex food testing environment in the presence of Cu2+ interference. Methods: Fluorescent probe technology combined with seven advanced classical machine learning models was used to predict and analyze the selectivity of the probe for Hg2+ in the presence of Cu2+ interference, and to compare the prediction effect of each model and select the optimal model. Results: Efficient models with accuracies of 0.786 and 0.810 in the cross-validation and test sets were successfully established based on Molecular 2D Descriptors (Mol2D) and extreme gradient boosting algorithms to accurately predict the probe selectivity of Hg2+ under Cu2+ interference. Conclusion: The model is improved for the design of Hg2+ fluorescent molecular probes by selective prediction, which makes the design of Hg2+ fluorescent probes more efficient and reliable.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

宋方亮,梁 盈,董 界,等.机器学习预测食品重金属检测中铜离子对汞离子荧光信号的干扰[J].食品与机械,2024,40(5):62-66,153.
SONG Fangliang, LIANG Ying, DONG Jie, et al. Machine learning prediction of copper ion interference with mercury ion fluorescence signals in food heavy metal detection[J]. Food & Machinery,2024,40(5):62-66,153.

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  • 收稿日期:2024-02-11
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  • 在线发布日期: 2024-07-22
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