Smarttelefoner kan ta pulsen, overvåke din mentale helse, holde oversikt over kostholdet ditt, analysere søvnsyklusen og hjelpe til med å kontrollere diabetes. Nå kan en ny smarttelefonteknologi få øye på parasitter i blodet ditt, i en brøkdel av tiden det vil ta en laboratorietekniker.
CellScope er utviklet av et team ved University of California i Berkeley, og er et smarttelefonmikroskop som bruker video for å oppdage parasittbevegelse. Det testes for øyeblikket for bruk ved diagnostisering av to forsømte tropiske sykdommer endemiske i deler av u-verdenen, onchocerciasis og lymfatiske filariaser. Hvis den er adoptert bredt, kan det forbedre behandlingen på steder der folk ofte mangler tilgang til grunnleggende medisinske tjenester.
"Ideen om å bruke mobiltelefoner til mikroskopi er noe vi har jobbet med i mange år, og startet langt tilbake da kameraene begynte å vises på telefoner, " sier Daniel Fletcher, professor i bioingeniørvirksomhet ved Berkeley, som leder laboratoriet som opprettet CellScope. "Vi var tidlig overbevist om at disse enhetene kunne utvikles til en rekke forskjellige applikasjoner."
For å forstå hva som gjør CellScope unikt, må du forstå hvordan onchocerciasis og lymfatiske filariaser fungerer.
Et bitt fra en kvinnelig svartfugl kan overføre onchocerciasis, eller elveblindhet, mens mygg sprer lymfatisk filariase, eller elephantiasis. Ved begge sykdommene avgir insektene larver, som deretter bor i menneskekroppen og vokser til ormer. Symptomer på onchocerciasis inkluderer hudknuter, forferdelig kløe (noen ganger så dårlige mennesker vil brenne huden for å stoppe den), og i noen tilfeller synstap. Det er den andre ledende årsaken til smittsom blindhet i verden. Lymfatiske filariaser forårsaker fortykkelse av huden og hevelse i lemmer, noe som kan være alvorlig.
Heldigvis kan et antiparasittisk medikament kalt ivermectin brukes til å behandle onchocerciasis og lymfatisk filariase. Men her er fangsten: mange mennesker med disse to sykdommene er også smittet med Loa loa, en annen parasitt. Gi ivermektin til noen med en Loa loa- infeksjon, og pasienten kan lide alvorlige bivirkninger og til og med dø. Testing for Loa loa er imidlertid tidkrevende og tar vitenskapelig utstyr og kompetanse.
"Gullstandarden" for Loa loa- diagnosen har alltid vært blodutstryking, sier Fletcher. Det er her en blodprøve blir plassert på en glassglide, behandlet med en flekk og observert under et mikroskop. Avhengig av hvor langt pasienten er fra et laboratorium, kan det ta dager å få resultater.
"For raskt å diagnostisere et stort antall mennesker, trengte vi noe mye raskere, " sier Fletcher.
Enheten inneholder en 3D-trykt etui som inneholder enkel optikk, kretsløp og kontrollere for å bearbeide blodprøven. CellScope kan kvantifisere nivåene av Loa loa parasittormen direkte fra fullblod på mindre enn 3 minutter. (Mike D'Ambrosio og Matt Bakalar, Fletcher Lab, UC Berkeley) Etter hvert slo teamet på ideen om å bruke ormenes bevegelse for å oppdage dem automatisk. CellScope fungerer slik: en mobiltelefon sitter på toppen av en 3D-trykt base med en spor for en blodprøve. Basen inkluderer LED-lys, mikrokontrollere og en USB-port. Når blodprøven er satt inn, kommuniserer telefonen med basen for å ta en serie videoer. Deretter ser en algoritme etter bevegelsen til Loa loa ormene i videoen. Resultatene er tilgjengelige nesten umiddelbart. Hvis det ikke er noen Loa loa- infeksjon, kan pasienten starte ivermektin med en gang.
I motsetning til tradisjonell Loa loa- diagnose, som krever en lab og en trent tekniker, kan CellScope brukes av hvem som helst, hvor som helst. Dette er spesielt viktig på steder som Kamerun, der et forskerteam som samarbeider med Berkeley, har utført løpende tester av CellScope og det kan være liten tilgang til konvensjonell medisinsk behandling. Dets automatisering reduserer også menneskelig feil, et vanlig problem i laboratoriediagnostikk.
Fletcher håper CellScope vil være nyttig i diagnostisering av andre parasitter, for eksempel jordoverførte helminths (en kategori som inkluderer rundorm, krokorm og piskorm) og trypanosomer, som forårsaker sovesyke og Chagas sykdom. CellScope kan også være et nyttig verktøy for å diagnostisere ikke-parasittiske sykdommer, for eksempel tuberkulose på steder der tradisjonelle mikroskop er få og langt mellom.
Neste trinn for CellScope er en større studie som involverer rundt 40 000 personer i Kamerun. I tillegg har to tidligere studenter ved Fletcher's grunnlagt en oppstart kalt CellScope for å bringe produkter basert på CellScope-teknologien på markedet.
"Håpet vårt er at denne kombinasjonen av maskinvare- og programvareautomatisering som alt er drevet av disse kraftige mobiltelefonene, vil gi en løsning for disse sykdommene, " sier han.
