https://frosthead.com

Ovaj pametni mikroskop koristi video za označavanje parazita koji se kreću

Pametni telefoni mogu vam otkriti puls, nadzirati mentalno zdravlje, pratiti prehranu, analizirati ciklus spavanja i pomoći u kontroli dijabetesa. Sada, nova tehnologija pametnih telefona može otkriti parazite u vašoj krvi, u djeliću vremena koje bi im trebalo laboratorijski tehničar.

CellScope je razvio tim sa Sveučilišta u Kaliforniji u Berkeleyu, mikroskop na pametnom telefonu koji koristi videozapis za otkrivanje pokreta parazita. Trenutno se testira da se koristi u dijagnosticiranju dvije zanemarene tropske bolesti, endemske bolesti u dijelovima svijeta u razvoju, onhocerciasis i limfna filarijaza. Ako se široko usvoji, mogao bi uvelike poboljšati liječenje na mjestima u kojima ljudi često nemaju pristup osnovnim medicinskim uslugama.

"Ideja o korištenju mobitela za mikroskopiju je nešto na čemu radimo duži niz godina, počevši od povratka kad su se kamere počele pojavljivati ​​na telefonima", kaže Daniel Fletcher, profesor bioinžinjeringa iz Berkeleyja, koji vodi laboratorij koji stvorio CellScope. "Već smo se uvjerili da se ti uređaji mogu razviti u čitav niz različitih primjena."

Da biste razumjeli što CellScope čini jedinstvenim, morate razumjeti kako djeluju onhocerciasis i limfna filarijaza.

Ujed od ženke crne ptice može prenijeti onhocerciasis ili riječnu sljepoću, dok komarci šire limfnu filariasis ili elefantiasis. U obje bolesti, insekti polažu ličinke, koje se zatim nastanjuju u ljudskom tijelu i prerastu u crve. Simptomi onhocerciasis uključuju kvržice na koži, grozan svrbež (ponekad će toliko loši ljudi spaliti kožu da je zaustave), a u nekim slučajevima i gubitak vida. To je drugi vodeći uzrok infektivne sljepoće u svijetu. Limfna filarijaza uzrokuje zadebljanje kože i oticanje udova, što može biti ozbiljno.

Srećom, antiparazitski lijek zvan ivermektin može se koristiti za liječenje onhocerciasis i limfne filarije. Ali evo ulova: mnogi ljudi s ove dvije bolesti također su zaraženi Loa loa-om, još jednim parazitom. Dajte ivermektin nekome tko ima infekciju Loa loa, a pacijent može pretrpjeti teške nuspojave pa čak i umrijeti. Testiranje Loa Loa zahtijeva mnogo vremena i zahtijeva znanstvenu opremu i stručnost.

Fletcher kaže da je "zlatni standard" dijagnoze Loa loa oduvijek bio mrlja krvi. Ovdje se stavlja uzorak krvi na stakleni tobogan, tretira mrlja i promatra pod mikroskopom. Ovisno o tome koliko je pacijent udaljen od laboratorijske ustanove, dobivanje rezultata može trajati danima.

"Da bismo brzo dijagnosticirali ogroman broj ljudi, trebalo nam je nešto mnogo brže", kaže Fletcher.

Loa-Schematic.jpg Uređaj uključuje kućište s 3D otisnutim kućištem s jednostavnom optikom, sklopom i kontrolerima koji pomažu u obradi uzorka krvi. CellScope može kvantificirati razine parazitskog crva Loa loa izravno iz pune krvi za manje od 3 minute. (Mike D'Ambrosio i Matt Bakalar, Fletcher Lab, UC Berkeley)

Konačno, tim je pao na ideju da pomoću pokreta glista automatski otkriju. CellScope funkcionira ovako: mobilni telefon sjedi na vrhu 3D ispisane baze s utorom za uzorak krvi. Baza uključuje LED svjetla, mikrokontrolere i USB priključak. Kad se unese uzorak krvi, telefon komunicira s bazom kako bi snimio niz videa. Zatim algoritam traži kretanje glista Loa loa u videu. Rezultati su dostupni gotovo odmah. Ako nema infekcije Loa loa, pacijent može odmah započeti s ivermektinom.

Za razliku od tradicionalne dijagnoze Loa loa, za koju su potrebni laboratorij i obučeni tehničar, CellScope može koristiti bilo tko, bilo gdje i bilo gdje. To je posebno važno na mjestima poput ruralnog Kameruna, gdje tim istraživača koji surađuju s Berkeleyjem kontinuirano testira CellScope i ne može biti mali pristup konvencionalnoj medicinskoj skrbi. Njegova automatizacija također smanjuje ljudske pogreške, što je čest problem u laboratorijskoj dijagnostici.

Fletcher se nada da će CellScope biti koristan u dijagnosticiranju ostalih parazita, kao što su helminti koji se prenose u tlo (kategorija koja uključuje okrugle crve, vilice i vilice) i tripanosome koji uzrokuju bolest spavanja i Chagasovu bolest. CellScope bi također mogao biti koristan alat za dijagnosticiranje ne-parazitskih bolesti, poput tuberkuloze na mjestima na kojima je tradicionalnih mikroskopa malo i daleko između.

Sljedeći korak za CellScope je veća studija koja uključuje oko 40 000 subjekata u Kamerunu. Pored toga, dva bivša studenta Fletchera osnovala su pokretanje pod nazivom CellScope kako bi na tržište izbacili proizvode temeljene na CellScope tehnologiji.

"Nadamo se da će ova kombinacija hardverske i softverske automatizacije koju pokreću ovi moćni mobilni telefoni pružiti rješenje za te bolesti", kaže on.

Ovaj pametni mikroskop koristi video za označavanje parazita koji se kreću