W niedalekiej przyszłości wykonanie badania krwi może być tak proste, jak podłączenie akcesorium do smartfona i oglądanie pół odcinka ulubionego serialu podczas oczekiwania na wyniki.
Naukowcy pod kierunkiem Samuela K. Sii, profesora inżynierii biomedycznej na Columbia University, opracowali małe laboratorium na chipie, który po nakropieniu kroplą krwi z palca i podłączeniu do smartfona może przetestować obecność wirusa HIV i kiły w zaledwie 15 minut. W przeciwieństwie do kosztownego sprzętu laboratoryjnego, który jest zwykle używany do badań krwi, zespół twierdzi, że jego urządzenie powinno kosztować zaledwie 34 USD i jest wystarczająco małe, aby trzymać je w dłoni.
powiązana zawartość
- Przestań nazywać to Ptasia grypa: Światowa Organizacja Zdrowia wzywa do większej opieki w chorobach nazewniczych
Samuel K. Sia (Sia Lab) Zestaw testowy pobiera również całą potrzebną moc przez gniazdo słuchawkowe smartfona, które służy również do przesyłania danych do aplikacji w celu wyświetlania i rejestrowania wyników. Oznacza to, że urządzenie może być również używane z dowolnym rodzajem smartfona i może być potencjalnie zasilane przez tańsze urządzenia, takie jak iPody i telefony niższej klasy. Jednym z kluczowych celów było utrzymanie zużycia energii na możliwie najniższym poziomie, aby narzędzie mogło być używane w obszarach, w których energia nie zawsze jest dostępna lub niezawodna.
Użytkownik zbiera kroplę krwi z nakłutego palca do małego plastikowego wkładu z kilkoma małymi kanałami przypominającymi labirynt. Po włożeniu wkładu do urządzenia podłączonego do smartfona naciśnięcie dużego czarnego przycisku zasysa krew przez różne kanały do szeregu stref wykrywania. Każda z tych stref szuka przeciwciał lub antygenów we krwi, które wskazują na obecność określonej choroby.
Sia mówi, że on i inni badacze rozpoczęli prace nad projektem dziesięć lat temu, zanim smartfony, skupili się na miniaturyzacji aspektów testowania, które faktycznie dotyczą krwi i płynów. Celem było dostarczenie testów diagnostycznych do odległych lokalizacji, które nie mają pieniędzy ani infrastruktury do obsługi dużego, drogiego sprzętu laboratoryjnego.
„Kiedy wiele osób zaczęło używać smartfona, dostosowaliśmy nasz projekt”, mówi Sia. „Są ku temu dobre powody, ponieważ możemy teraz umieścić funkcje testu laboratoryjnego w naszym akcesorium do smartfona, a także wszystkie inne funkcje, takie jak interfejs użytkownika, komunikacja i wszelkiego rodzaju przetwarzanie, które musisz wykonać z informacji, możemy bezpośrednio wykorzystać smartfona. ”
Zdolności urządzenia zostały niedawno przetestowane w programie pilotażowym w Rwandzie, gdzie pracownicy służby zdrowia wykorzystali go do szybkiego badania przesiewowego 96 pacjentów w trzech klinikach w kierunku HIV oraz zarówno aktywnej, jak i utajonej kiły. Według opublikowanych wyników w urządzeniu pominięto tylko jeden przypadek utajonej kiły, dzięki czemu jest on 96% tak dokładny jak standardowe testy laboratoryjne.
Podczas używania urządzenia odnotowano również 14 procent fałszywie dodatnich wyników. Ponieważ jednak test jest tani i szybki, przeprowadzenie drugiego testu w celu potwierdzenia w niektórych przypadkach nie byłoby poważnym problemem, szczególnie w odległych lokalizacjach o ograniczonej infrastrukturze. W przypadku tego rodzaju testów tradycyjny sprzęt kosztuje blisko 20 000 USD i wymaga wykwalifikowanego operatora oraz laboratorium.
Chociaż urządzenie było używane do testowania w kierunku HIV i kiły w ostatnich badaniach terenowych, nie ogranicza się ono tylko do testowania w kierunku chorób przenoszonych drogą płciową - a nawet ogólnie chorób.
„Wykonujemy rodzaj testu o nazwie ELISA”, mówi Sia. „Obejmuje ona niektóre markery chorób zakaźnych, HIV i kiły oraz inne choroby zakaźne, a także markery chorób przewlekłych, takie jak niektóre markery raka, markery cukrzycowe i sercowo-naczyniowe. I obejmuje markery, które w rzeczywistości nie mają nic wspólnego z chorobą, które są więcej dla zdrowia i dobrego samopoczucia, a więc poziomy witamin i hormonów, które tylko mówią ci, co dzieje się w twoim ciele. ”
Urządzenie nie może przetestować wszystkich tych warunków naraz, ale wymagałoby różnych plastikowych kaset (i oddzielnej kropli krwi) do przetestowania różnych markerów lub warunków. Oznacza to, że szerszy test laboratoryjny nadal byłby lepszy w niektórych przypadkach. Maszyny laboratoryjne przetwarzają również kilka próbek krwi jednocześnie, podczas gdy urządzenie Sii jest skierowane do osób fizycznych.
„Nie sądzę, że [nasze urządzenie] sprawi, że testy laboratoryjne staną się nieaktualne”, mówi Sia. „Ale myślę, że zacznie się przenoszenie wielu testów z placówki typu laboratoryjnego, aby ludzie mieli więcej opcji, aby ludzie mogli testować w aptekach, w domach, nie muszą być w szpitalu lub idź do laboratorium. ”
Sia mówi również, że ponieważ urządzenie jest tak niedrogie, ludzie mogą zdecydować się na wypłatę z kieszeni, jeśli ubezpieczenie nie zatwierdzi konkretnego testu. Ale bezpośrednim celem zespołu jest szlachetniejszy i pilniejszy niż sprawienie, by badania krwi z pierwszego świata były nieco wygodniejsze. Grupa chciałaby ukończyć większą próbę w krajach rozwijających się, a następnie wprowadzić ją na rynek, aby można ją było diagnozować kobiety w ciąży i zapobiegać przenoszeniu wirusa HIV i kiły na ich dzieci.
