Az okostelefonok mérhetik pulzusát, nyomon követhetik mentális egészségét, nyomon követhetik étrendjét, elemezhetik az alvási ciklust és segíthetnek a cukorbetegség kezelésében. Most egy új okostelefon-technológia észleli a parazitákat a vérében, az idő töredékében laboratóriumi technikusra van szükség.
A Berkeley-ben a Kaliforniai Egyetemen dolgozó csapat fejlesztette ki a CellScope okostelefon-mikroszkópot, amely videót használ a parazita mozgásának észlelésére. Jelenleg két, elhanyagolt trópusi betegség diagnosztizálására használják a fejlődő világ egyes részein, az onchocerciasis és a nyirokfilariasis. Széles körű elfogadása révén jelentősen javíthatja a kezelést olyan helyeken, ahol az emberek gyakran nem férnek hozzá az alapvető orvosi szolgáltatásokhoz.
„A mobiltelefonok mikroszkópiás használatának gondolata már évek óta dolgozunk, kezdve visszamenőleg, amikor a kamerák megjelentek a telefonokon” - mondja Daniel Fletcher, a Berkeley biomérnöki professzora, aki a laboratóriumot vezeti. létrehozta a CellScope-t. "Korán meg voltunk győződve arról, hogy ezeket az eszközöket különféle alkalmazásokká fejleszthetjük."
Ahhoz, hogy megértsük, mi teszi egyedivé a CellScope-t, meg kell értenie, hogyan működnek az onchocerciasis és a nyirokfájás.
A nőstény pillangó harapása továbbíthatja onchocerciasist vagy folyami vakságot, míg a szúnyogok terjesztik a nyirokfilariasist vagy elephantiasist. Mindkét betegségben a rovarok lárvákat raknak le, amelyek azután az emberi testben tartózkodnak és férgekké nőnek. Az onchocerciasis tünetei közé tartoznak a bőrcsomók, a szörnyű viszketés (olykor olyan rossz emberek megégik a bőrt, hogy megállítsák), és bizonyos esetekben látásvesztés. Ez a fertőző vakság második vezető oka a világon. A nyirokfilariazis a bőr megvastagodását és a végtagok duzzanatát okozza, ami súlyos is lehet.
Szerencsére az ivermektin nevű parazitaellenes gyógyszer felhasználható onchocerciasis és nyirokfilariasis kezelésére. De itt van a fogás: sokan e két betegségben szenvednek Loa loa-val is, egy másik parazitával. Adjon ivermektint valaki számára, aki Loa loa fertőzésben szenved, és a beteg súlyos mellékhatásokat szenvedhet, és akár meghalhat. A Loa loa tesztelése azonban időigényes, és tudományos felszerelést és szakértelmet igényel.
A Loa loa diagnózisának „aranyszabványa” mindig is a vérkenet volt - mondta Fletcher. Itt vérmintát helyeznek egy üveglemezre, folttal kezelik és mikroszkóp alatt megfigyelik. Attól függően, hogy a beteg milyen messze van a laboratóriumtól, az eredmények elérése napokig tarthat.
„Nagyon sok ember gyors diagnosztizálásához sokkal gyorsabbra volt szükségünk” - mondja Fletcher.
A készülék 3D-s nyomtatással ellátott tokot tartalmaz, amely egyszerű optikát, áramkört és vezérlőket tartalmaz a vérminta feldolgozásához. A CellScope kevesebb, mint 3 perc alatt képes a teljes vérből közvetlenül meghatározni a Loa loa parazita féreg szintjét. (Mike D'Ambrosio és Matt Bakalar, Fletcher Lab, UC Berkeley) Végül a csapat arra törekedett, hogy a férgek mozgását automatikusan észlelje. A CellScope így működik: egy mobiltelefon egy 3D-s nyomtatott alap tetejére ül egy vérmintát tartalmazó nyílással. Az alap tartalmaz LED-es lámpákat, mikrovezérlőket és egy USB-portot. A vérminta behelyezésekor a telefon kommunikál a bázissal egy sorozat videó készítéséhez. Ezután egy algoritmus keresi a videóban a Loa loa férgek mozgását. Az eredmények szinte azonnal elérhetők. Ha nincs Loa loa fertőzés, a beteg azonnal elkezdi az ivermektint.
A hagyományos Loa loa diagnózissal ellentétben, amely laboratóriumot és képzett szakembert igényel, a CellScope bárki felhasználhatja, bárhol. Ez különösen fontos olyan helyeken, mint Kamerun vidéki területein, ahol a Berkeley-vel együttműködő kutatócsoport folyamatosan teszteli a CellScope tesztelését, és kevés hozzáférés érhető el a hagyományos orvosi ellátáshoz. Automatizálása csökkenti az emberi hibákat is, ami a laboratóriumi diagnosztika általános kérdése.
A Fletcher azt reméli, hogy a CellScope hasznos lehet más paraziták - például a talajban átterjedő helminták (egy kategória, amelybe kerekféreg, hookworm és ostorféreg) és a trippanoszómák - diagnosztizálására szolgál, amelyek alvászavarokat és Chagas-betegséget okoznak. A CellScope hasznos eszköz lehet a nem parazita betegségek, például a tuberkulózis diagnosztizálására is olyan helyeken, ahol a hagyományos mikroszkópok kevés és egymástól távol vannak.
A CellScope következő lépése egy nagyobb tanulmány, amely körülbelül 40 000 alanyat von be Kamerunban. Ezenkívül a Fletcher's két korábbi hallgatója alapította a CellScope nevű startupot, hogy a CellScope technológián alapuló termékeket piacra dobja.
"Reméljük, hogy a hardver és a szoftver automatizálásnak ez a kombinációja, amelyet mindezen erőteljes mobiltelefonok vezetik, megoldást fog kínálni ezekre a betegségekre" - mondja.
