https://frosthead.com

Mikroskop Smartphone ini Menggunakan Video ke Tempat Menarik Parasit

Telefon pintar boleh mengambil nadi anda, memantau kesihatan mental anda, menjejaki diet anda, menganalisis kitaran tidur anda dan membantu mengawal diabetes anda. Kini, satu teknologi telefon pintar baru dapat melihat parasit dalam darah anda, dalam sebahagian kecil masa ia akan mengambil juruteknik makmal.

Dibangunkan oleh sebuah pasukan di University of California di Berkeley, CellScope adalah mikroskop telefon pintar yang menggunakan video untuk mengesan pergerakan parasit. Ia sedang diuji untuk kegunaan dalam mendiagnosis dua penyakit tropika yang terabaikan endemik di bahagian dunia membangun, onchocerciasis dan filariasis limfa. Sekiranya diterima secara meluas, ia boleh meningkatkan rawatan di tempat di mana orang sering kurang mendapat akses ke perkhidmatan perubatan asas.

"Ide untuk menggunakan telefon bimbit untuk mikroskopi adalah sesuatu yang telah kami usahakan selama beberapa tahun, bermula semula apabila kamera mula muncul di telefon, " kata Daniel Fletcher, seorang profesor bioengineering di Berkeley, yang mengetuai makmal itu mencipta CellScope. "Kami yakin pada awal bahawa peranti ini boleh dikembangkan menjadi pelbagai aplikasi yang berbeza."

Untuk memahami apa yang menjadikan CellScope unik, anda perlu memahami bagaimana onchocerciasis dan filariasis limfa berfungsi.

Gigit dari rusa hitam wanita boleh menyebarkan onchocerciasis, atau buta sungai, sementara nyamuk merebak filariasis limfatik, atau elephantiasis. Dalam kedua-dua penyakit, larva serangga deposit, yang kemudian mengambil tempat tinggal di tubuh manusia dan berkembang menjadi cacing. Gejala onchocerciasis termasuk nodul kulit, gatal-gatal yang dahsyat (kadang-kadang begitu buruk orang akan membakar kulit mereka untuk menghentikannya), dan, dalam beberapa kes, kehilangan penglihatan. Ia adalah penyebab utama buta berjangkit kedua di dunia. Filariasis limfatik menyebabkan penebalan kulit dan bengkak anggota badan, yang boleh menjadi teruk.

Mujurlah, ubat antiparasit yang dipanggil ivermectin boleh digunakan untuk merawat onchocerciasis dan filariasis limfa. Tetapi inilah tangkapan: ramai orang dengan kedua-dua penyakit itu juga dijangkiti Loa loa, parasit yang lain. Berikan ivermectin kepada seseorang yang mempunyai jangkitan Loa loa, dan pesakit boleh mengalami kesan sampingan yang teruk dan bahkan mati. Ujian Loa loa adalah memakan masa walaupun dan mengambil peralatan saintifik dan kepakaran.

"Taraf emas" diagnosis Loa loa selalu menjadi cairan darah, kata Fletcher. Di sinilah sampel darah diletakkan pada slaid kaca, dirawat dengan noda dan diperhatikan di bawah mikroskop. Bergantung kepada sejauh mana pesakit itu dari kemudahan makmal, mendapatkan hasil boleh mengambil masa beberapa hari.

"Untuk mendiagnosis dengan cepat sejumlah besar orang, kami memerlukan sesuatu yang lebih cepat, " kata Fletcher.

Loa-Schematic.jpg Peranti ini termasuk kes perumahan 3D yang dicetak optik mudah, litar dan pengawal untuk membantu memproses sampel darah. CellScope boleh mengkuantifikasi paras cacing parasit Loa loa secara langsung daripada keseluruhan darah dalam masa kurang dari 3 minit. (Mike D'Ambrosio dan Matt Bakalar, Fletcher Lab, UC Berkeley)

Akhirnya, pasukan melanda idea menggunakan pergerakan cacing untuk mengesannya secara automatik. CellScope berfungsi seperti ini: telefon bimbit duduk di atas pangkalan bercetak 3D dengan slot untuk sampel darah. Pangkalan ini termasuk lampu LED, mikrokontroler dan port USB. Apabila sampel darah dimasukkan, telefon berkomunikasi dengan pangkalan untuk mengambil satu siri video. Kemudian, algoritma mencari usul cacing Loa loa dalam video. Keputusan boleh didapati hampir dengan serta-merta. Sekiranya tiada jangkitan Loa loa, pesakit boleh memulakan ivermectin dengan segera.

Tidak seperti diagnosis Loa loa tradisional, yang memerlukan makmal dan juruteknik terlatih, CellScope boleh digunakan oleh sesiapa saja, di mana sahaja. Ini amat penting di tempat-tempat seperti Cameroon luar bandar, di mana satu pasukan penyelidik yang bekerjasama dengan Berkeley telah melakukan ujian berterusan untuk CellScope dan mungkin terdapat sedikit akses kepada penjagaan perubatan konvensional. Automasi juga mengurangkan kesilapan manusia, isu biasa dalam diagnostik makmal.

Fletcher berharap CellScope akan berguna dalam mendiagnosis parasit lain, seperti helminths yang ditransmisikan tanah (kategori yang termasuk bulu mata, cacing dan cacing) dan trypanosomes, yang menyebabkan penyakit tidur dan penyakit Chagas. CellScope juga boleh menjadi alat yang berguna untuk mendiagnosis penyakit bukan parasit, seperti tuberkulosis di tempat-tempat mikroskop tradisional sedikit dan jauh di antara.

Langkah seterusnya untuk CellScope adalah kajian yang lebih besar yang melibatkan kira-kira 40, 000 mata pelajaran di Cameroon. Di samping itu, dua bekas pelajar Fletcher telah menubuhkan permulaan yang dipanggil CellScope untuk membawa produk berdasarkan teknologi CellScope ke pasaran.

"Harapan kami ialah gabungan automasi perkakasan dan perisian ini yang semua didorong oleh telefon bimbit yang berkuasa ini akan memberikan penyelesaian untuk penyakit tersebut, " katanya.

Mikroskop Smartphone ini Menggunakan Video ke Tempat Menarik Parasit