Yeni doğan buzağılarda ishale bağlı ölümcül hastalığın teşhisine yönelik serum biyobelirteçleri temelinde makine öğrenimi ile hızlı teşhis yönteminin geliştirilmesi

Bu çalışma, ATR-FTIR spektroskopisi ve makine öğrenimi temelli öngörücü analizlerin entegre kullanımıyla, yenidoğan buzağı ishalinin hızlı, duyarlı ve invaziv olmayan biçimde teşhis edilmesine yönelik yenilikçi bir tanı platformu sunmaktadır. Yenidoğan buzağı ishalleri, sığır yetiştiriciliğinde ciddi ekonomik kayıplara ve hayvan refahı sorunlarına yol açan başlıca hastalıklardan biridir. Mevcut tanı yöntemlerinin zaman alıcı ve invaziv olması, erken teşhis ve müdahaleyi güçleştirmektedir. Çalışmada, sağlıklı (S), hasta (H) ve iyileşen (İ) buzağılardan elde edilen serum örneklerinin özgün biyokimyasal parmak izleri analiz edilmiştir. Spektral veriler ön işleme tabi tutulmuş, Temel Bileşen Analizi (PCA) ile indirgenmiş ve ardından Doğrusal Ayrım Analizi (LDA) ile Destek Vektör Makineleri (SVM) kullanılarak sınıflandırılmıştır. Bu öngörücü modeller, buzağıların fizyolojik durumlarını yüksek doğrulukla ayırt ederek önerilen sistemin güvenilir bir tanı aracı olabileceğini ortaya koymuştur. Çalışmanın bir diğer özgün katkısı, PO₂⁻ simetrik gerilme bandının Amide A bandına oranından türetilen yeni bir spektrokimyasal gösterge olan 1080 cm⁻¹/3300 cm⁻¹ indeksidir. Bu indeks, hastalığın ilerlemesi ve iyileşmesiyle ilişkili moleküler değişimleri yansıtarak tanısal doğruluğu güçlendirmekte ve erken müdahale için kantitatif bir parametre sunmaktadır. Ayrıca, serum kızılötesi spektroskopisi kullanılarak hastalık patogenezinde rol oynayan biyomoleküler işaretler tanımlanmış, 4000–650 cm⁻¹ aralığındaki kritik bantlar belirlenmiş ve lipit, protein ve nükleik asit düzeylerindeki değişimler nitel ve nicel olarak analiz edilmiştir. Bant alanı, bant genişliği ve ROC analizleri ile bu değişimlerin patogenez ile ilişkisi değerlendirilmiştir. Sonuç olarak, spektral verilerin kolay yorumlanabilir bir metriğe dönüştürülmesi, yenidoğan buzağı ishalinin erken teşhisini mümkün kılarak hayvan refahının iyileştirilmesine ve sürdürülebilir hayvancılık yönetimine önemli katkılar sağlamaktadır.