Mit Hilfe von KI: Pollenmessgerät liefert Details in Echtzeit
Ein hochmodernes Pollenmessgerät, das von Forschenden des Instituts für Umweltmedizin bei Helmholtz Munich und des Universitätsklinikums Augsburg nun eingesetzt wird, bietet der Wissenschaft und Menschen mit Allergie detaillierte Einblicke in den tagesaktuellen Pollenflug: Poleno Jupiter, so der Name des Geräts, ist in der Lage, komplexe Aerosole zu erkennen, also auch sehr kleine Pollen und Partikel. Das Besondere: Die meisten Pilzsporen sind erheblich kleiner als Pollen, schwerer unter einem Lichtmikroskop korrekt zu erkennen und können mit den derzeit gängigen automatischen Messgeräten nicht zuverlässig erkannt werden. Der Poleno Jupiter wiederum kann auf die Erkennung von Partikeln trainiert werden, also auch auf das Erkennen von Sporen. Pilzsporen sind häufig auch verantwortlich für allergische Symptome, vor allem bei hoher Luftfeuchtigkeit.
Das Pollenerfassungsgerät Poleno Jupiter von Swisens wurde 2023 installiert. Zusammen mit bereits vorhandenen Instrumenten können IEM-Forschende um Professorin Traidl-Hoffmann eine breite Palette unterschiedlicher Größen von allergieauslösenden Partikeln in der Luft erkennen. Das neue Gerät kann komplexe Bioaerosole, also luftgetragene Partikel biologischen Ursprungs, in Echtzeit erkennen. Von jedem Partikel, das in das Gerät gelangt, wird ein Hologramm erstellt und sein Fluoreszenzspektrum identifiziert. Die Partikel werden auch genutzt, um einen Deep Learning Algorithmus mit Informationen zu füttern: Das Pollenmessgerät kann so in Zukunft Pollen auch noch präziser identifizieren.
Training macht das Pollenmessgerät effizienter
Neu ist, dass das Pollenmessgerät „trainiert“ werden kann: Indem das Gerät mit spezifischen Partikeln „gefüttert“ wird, kann hieraus eine partikelspezifische Bibliothek erstellt werden. Diese wird dann genutzt, um die integrierte künstliche Intelligenz und Datenanalysealgorithmen zu trainieren und diese wertvollen Daten mit der Augsburger Bevölkerung zu teilen.
Das hochmoderne Gerät sammelt und liefert darüber hinaus in wesentlich kürzerer Zeit Daten und bietet ein detaillierteres Bild der Pollenkonzentration im Tagesverlauf sowie ein besseres Verständnis dafür, wie Wetterbedingungen die Pollenkonzentration beeinflussen. Mit einem Gewicht von nur 26 Kilogramm ist der „Poleno“ tragbar und anpassungsfähig. Dies macht ihn geeignet für Outdoor-Experimente, Bewertungen der Innenraumluftqualität oder gezielte kurzfristige Laboruntersuchungen.
Vergleich von Methoden optimiert Qualität der Pollenmessung
Durch die gleichzeitige Messung der Pollenkonzentration mit drei verschiedenen Geräten und zusätzlich einer Station zur Messung der Luftqualität, können nicht nur die Genauigkeit verschiedener Methoden verglichen werden, sondern auch Stärken und Schwächen identifizieren werden. Dies optimiert auch automatisierte Geräte. Es ist bekannt, dass Pollen die lokale Immunantwort der Schleimhäute reduzieren, von daher ist es auch im Rahmen der Pandemieprävention wichtig, im Falle eines Infektionsgeschehens mit luftübertragenen Erregern zu wissen, wieviele Pollen in der Luft sind.
Helmholtz Munich hat das Pollenmessgerät Poleno mit Mitteln der EU erworben, unterstützt vom Freistaat Bayern, um die Forschungsinfrastruktur für das Pandemiemanagement im Rahmen des PerForM-REACT-Projekts zu verbessern. Es wird in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Augsburg eingesetzt.