Smartphony mohou měřit puls, sledovat vaše duševní zdraví, sledovat vaši stravu, analyzovat váš spánkový cyklus a pomáhat kontrolovat diabetes. Nyní může nová technologie smartphonu spatřit parazity ve vaší krvi, což je zlomek času, který by vyžadoval laboratorní technik.
CellScope, vyvinutý týmem na University of California v Berkeley, je chytrý mikroskop, který využívá video k detekci pohybu parazitů. V současné době je testován pro použití při diagnostice dvou zanedbávaných tropických chorob endemických v částech rozvojového světa, onchocerciasis a lymfatické filariózy. Pokud bude široce adoptován, mohl by výrazně zlepšit léčbu v místech, kde lidé často nemají přístup k základním lékařským službám.
"Myšlenka používat mobilní telefony pro mikroskopii je něco, na čem jsme pracovali řadu let, počínaje cestou, kdy se začaly objevovat fotoaparáty na telefonech, " říká Daniel Fletcher, profesor bioinženýrství v Berkeley, který vede laboratoř vytvořil CellScope. "Brzy jsme byli přesvědčeni, že tato zařízení lze vyvinout do řady různých aplikací."
Abyste pochopili, co dělá CellScope jedinečným, musíte pochopit, jak funguje onchocerciasa a lymfatická filarióza.
Kousnutí ženské samice může přenášet onchocerciázu nebo slepotu řeky, zatímco komáři šíří lymfatickou filariózu nebo elephantiasis. U obou nemocí se hmyz usadí larvy, které se poté usadí v lidském těle a vyrostou v červy. Mezi příznaky onchocerciózy patří kožní uzliny, strašné svědění (někdy tak špatní lidé spálí kůži, aby ji zastavili), av některých případech ztráta zraku. Je to druhá hlavní příčina infekční slepoty na světě. Lymfatická filarióza způsobuje zahušťování kůže a otoky končetin, což může být těžké.
Naštěstí lze antiparazitikum zvané ivermektin použít k léčbě onchocerciasy a lymfatické filariózy. Ale tady je háček: mnoho lidí s těmito dvěma nemocemi je infikováno také Loa loa, dalším parazitem. Podejte ivermektin někomu, kdo má infekci Loa loa, a pacient může trpět závažnými vedlejšími účinky a dokonce umřít. Testování na Loa loa je však časově náročné a vyžaduje vědecké vybavení a odborné znalosti.
„Zlatým standardem“ diagnostiky Loa loa byl vždy krevní nátěr, říká Fletcher. Zde je vzorek krve umístěn na sklíčko, ošetřeno skvrnou a pozorováno pod mikroskopem. V závislosti na tom, jak daleko je pacient od laboratorního zařízení, může získání výsledků trvat několik dní.
"Abychom mohli rychle diagnostikovat velké množství lidí, potřebovali jsme něco mnohem rychleji, " říká Fletcher.
Zařízení obsahuje 3D potištěnou skříň s jednoduchou optikou, obvody a regulátory, které pomáhají zpracovat vzorek krve. CellScope dokáže kvantifikovat hladiny parazitického červa Loa loa přímo z plné krve za méně než 3 minuty. (Mike D'Ambrosio a Matt Bakalar, Fletcher Lab, UC Berkeley) Tým nakonec napadl myšlenku používat hnutí červů k jejich automatické detekci. CellScope funguje takto: mobilní telefon sedí na horní části 3D tištěné základny se štěrbinou pro vzorek krve. Základna zahrnuje LED světla, mikrokontroléry a USB port. Po vložení vzorku krve telefon komunikuje se základnou a pořizuje řadu videí. Potom algoritmus vyhledá pohyb červů Loa loa ve videu. Výsledky jsou k dispozici téměř okamžitě. Pokud nedochází k žádné infekci Loa loa, může pacient okamžitě zahájit ivermektin.
Na rozdíl od tradiční diagnostiky Loa loa, která vyžaduje laboratoř a vyškoleného technika, může CellScope používat kdokoli a kdekoli. To je zvláště důležité v místech, jako je venkovský Kamerun, kde tým vědců spolupracujících s Berkeley provádí průběžné testování CellScope a existuje jen malý přístup ke konvenční lékařské péči. Jeho automatizace také snižuje lidské chyby, což je běžný problém v laboratorní diagnostice.
Fletcher doufá, že CellScope bude užitečný při diagnostice dalších parazitů, jako jsou hlíny přenášené do půdy (kategorie, která zahrnuje škrkavka, háďátko a šlehačku) a trypanosomy, které způsobují spící nemoc a Chagasovu nemoc. CellScope by také mohl být užitečným nástrojem pro diagnostiku neparazitárních nemocí, jako je tuberkulóza v místech, kde jsou tradiční mikroskopy malé a daleko od sebe.
Dalším krokem pro CellScope je větší studie zahrnující asi 40 000 subjektů v Kamerunu. Navíc dva bývalí studenti Fletcher's založili startup nazvaný CellScope, který uvádí na trh produkty založené na technologii CellScope.
"Doufáme, že tato kombinace automatizace hardwaru a softwaru, která je poháněna těmito výkonnými mobilními telefony, bude řešením těchto nemocí, " říká.
