Smarttelefoner kan tage din puls, overvåge din mentale sundhed, holde styr på din diæt, analysere din søvncyklus og hjælpe med at kontrollere din diabetes. Nu kan en ny smartphone-teknologi opdage parasitter i dit blod i en brøkdel af tiden, det vil tage en laboratorietekniker.
CellScope er udviklet af et team på University of California i Berkeley og er et smartphone-mikroskop, der bruger video til at registrere parasitbevægelse. Det testes i øjeblikket til brug til diagnosticering af to forsømte tropiske sygdomme, der er endemiske i dele af udviklingslandene, onchocerciasis og lymfatiske filariase. Hvis det er bredt vedtaget, kan det i høj grad forbedre behandlingen på steder, hvor folk ofte mangler adgang til grundlæggende medicinske tjenester.
”Ideen om at bruge mobiltelefoner til mikroskopi er noget, vi har arbejdet på i en årrække, startende tilbage, da kameraer begyndte at vises på telefoner, ” siger Daniel Fletcher, professor i bioingeniørvirksomhed ved Berkeley, der leder laboratoriet, der oprettet CellScope. ”Vi var tidligt overbeviste om, at disse enheder kunne udvikles til en række forskellige applikationer.”
For at forstå, hvad der gør CellScope unik, skal du forstå, hvordan onchocerciasis og lymfatiske filariaser fungerer.
En bid fra en kvindelig sortfugl kan overføre onchocerciasis eller flodblindhed, mens myg spreder lymfatiske filariaser eller elefantiasis. I begge sygdomme deponerer insekterne larver, som derefter tager ophold i den menneskelige krop og vokser til orme. Symptomer på onchocerciasis inkluderer hudknudepunkter, frygtelig kløe (undertiden så dårlige mennesker vil brænde deres hud for at stoppe den), og i nogle tilfælde synstab. Det er den anden førende årsag til infektiøs blindhed i verden. Lymfatisk filariase forårsager fortykkelse af huden og hævelse af lemmer, hvilket kan være alvorligt.
Heldigvis kan et antiparasitisk lægemiddel kaldet ivermectin bruges til behandling af onchocerciasis og lymfatiske filariase. Men her er fangsten: mange mennesker med disse to sygdomme er også inficeret med Loa loa, en anden parasit. Giv ivermectin til nogen med en Loa loa- infektion, og patienten kan lide alvorlige bivirkninger og endda dø. Testning af Loa loa er dog tidskrævende og tager videnskabeligt udstyr og ekspertise.
“Guldstandarden” ved Loa loa- diagnosen har altid været blodudstrygning, siger Fletcher. Det er her, en blodprøve anbringes på et glasglas, behandles med en plet og observeres under et mikroskop. Afhængig af hvor langt patienten er fra en laboratoriefacilitet kan det tage dage at få resultater.
”For hurtigt at diagnosticere et stort antal mennesker havde vi brug for noget meget hurtigere, ” siger Fletcher.
Enheden indeholder et 3D-trykt etui, der indeholder enkel optik, kredsløb og controllere til at hjælpe med at behandle blodprøven. CellScope kan kvantificere niveauerne af Loa loa parasitormen direkte fra helblod på mindre end 3 minutter. (Mike D'Ambrosio og Matt Bakalar, Fletcher Lab, UC Berkeley) Til sidst ramte teamet på ideen om at bruge ormenes bevægelse til automatisk at opdage dem. CellScope fungerer sådan: en mobiltelefon sidder på toppen af en 3D-trykt base med en plads til en blodprøve. Basen inkluderer LED-lys, mikrokontrollere og en USB-port. Når blodprøven indsættes, kommunikerer telefonen med basen for at tage en række videoer. Derefter ser en algoritme efter bevægelsen af Loa loa ormene i videoen. Resultater er tilgængelige næsten med det samme. Hvis der ikke er nogen Loa loa- infektion, kan patienten starte ivermectin med det samme.
I modsætning til traditionel Loa loa- diagnose, som kræver et laboratorium og en uddannet tekniker, kan CellScope bruges af enhver, hvor som helst. Dette er især vigtigt steder som Kamerun, hvor et team af forskere, der samarbejder med Berkeley, har foretaget løbende test af CellScope, og der kan være ringe adgang til konventionel medicinsk behandling. Dets automatisering reducerer også menneskelig fejl, et almindeligt problem i laboratoriediagnostik.
Fletcher håber, at CellScope vil være nyttigt til diagnosticering af andre parasitter, såsom jordoverførte helminths (en kategori, der inkluderer rundorm, krogeorm og piskenorm) og trypanosomer, som forårsager sovesyge og Chagas sygdom. CellScope kan også være et nyttigt værktøj til diagnosticering af ikke-parasitære sygdomme, såsom tuberkulose på steder, hvor traditionelle mikroskoper er få og langt imellem.
Det næste trin for CellScope er en større undersøgelse, der involverer omkring 40.000 personer i Cameroun. Derudover har to tidligere studerende fra Fletcher's grundlagt en start kaldet CellScope for at bringe produkter, der er baseret på CellScope-teknologien, på markedet.
”Vores håb er, at denne kombination af hardware- og softwareautomatisering, der alt sammen drives af disse magtfulde mobiltelefoner, vil give en løsning på disse sygdomme, ” siger han.
