Smartphone microscoop scant bloed voor parasitaire wormen in enkele minuten

Anonim

Smartphone microscoop scant bloed voor parasitaire wormen in enkele minuten

Medisch

Nick Lavars

7 mei 2015

3 afbeeldingen

Door een smartphone in de basis te schuiven en deze met een enkele druppel bloed te laden, kunnen gebruikers in ongeveer twee minuten een analyse van het monster uitvoeren

In Afrika belemmert de verspreiding van parasitaire wormen die bekend staat als Loa Loa de inspanningen van gezondheidswerkers om bepaalde, ongebreidelde ziekten te genezen ernstig. Hoewel er geneesmiddelen beschikbaar zijn om zowel rivierblindheid als lymfatische filariasis te behandelen, als ze worden toegediend aan een patiënt die toevallig ook geïnfecteerd is met Loa Loa, kunnen de gevolgen dodelijk zijn. Dit wordt verder gecompliceerd door de inherente problemen bij het screenen op de wormen, maar een nieuw ontwikkelde mobiele telefoonmicroscoop die slechts een druppel bloed nodig heeft om de parasiet automatisch te detecteren, belooft de dingen een stuk eenvoudiger te maken.

Jarenlang heeft een team van onderzoekers van de University of California Berkeley de CellScope verfijnd, een bijlage voor mobiele telefoons die het apparaat hergebruikt als een microscoop van klinische kwaliteit. Het team is onlangs vertakt en heeft een commercieel product gelanceerd onder de naam Oto Home, een bijlage voor een mobiele telefoon waarmee ouders thuis hun kind ooronderzoeken kunnen doen.

Het nieuwste aanbod van de groep wordt aangeduid als CellScope Loa. Het bestaat uit een 3D-geprinte kunststofvoet met LED-verlichting, microcontrollers, tandwielen en een USB-poort. Door een smartphone in de basis te schuiven en deze met een enkele druppel bloed te laden, kunnen gebruikers in ongeveer twee minuten een analyse van het monster uitvoeren.

Via Bluetooth communiceert de speciaal gebouwde app met de basis, draait het voorbeeld voor de camera van de telefoon en maakt een video. Een algoritme verwerkt vervolgens de beelden, zoekt naar de kronkelende wormen in actie en geeft de totale telling op het scherm weer.

"We hebben eerder al laten zien dat mobiele telefoons kunnen worden gebruikt voor microscopie, maar dit is het eerste apparaat dat de imaging-technologie combineert met hardware- en software-automatisering om een ​​complete diagnostische oplossing te creëren, " zegt Daniel Fletcher, hoogleraar bioengineering bij UC Berkeley, die pionierde de CellScope. "De video CellScope biedt nauwkeurige, snelle resultaten waarmee gezondheidswerkers mogelijk levensreddende behandelingsbeslissingen kunnen nemen in het veld. "

Het verschil zou kunnen liggen in een verbeterd vermogen van zorgverleners om passende handelingsvakken te bepalen bij het omgaan met patiënten. Rivierblindheid verspreidt zich door bevolkingsgroepen door de beten van zwarte vliegen, en volgens de Wereldgezondheidsorganisatie veroorzaakte blindheid bij ongeveer 50 procent van de mannen in West-Afrikaanse gemeenschappen. Lymfatische filariasis wordt verspreid door muggen en veroorzaakt massale zwelling in verschillende delen van het lichaam en een ziekte die bekend staat als elephantiasis. Beide zijn zeer endemisch in delen van Afrika.

Een antiparasitaire drug genaamd ivermectine is effectief bij de behandeling van deze aandoeningen, maar niet als patiënten toevallig zijn geïnfecteerd met Loa Loa- wormen. Als de niveaus van Loa-loa bij de patiënt hoog zijn, kan ivermectine ernstige of zelfs fatale hersenbeschadiging veroorzaken. Wat CellScope Loa veelbelovend maakt, is de mogelijkheid voor mensen op de grond om naar deze wormen te scannen zonder dat ze monsters naar het lab hoeven te slepen. De huidige detectiemethodes omvatten een bloeduitstrijkje en laboratoriumtechnici die de wormen met een typische microscoop handmatig tellen.

Het team heeft een pilotstudie uitgevoerd met CellScope Loa in Kameroen, waar werknemers proberen rivierblindheid en lymfatische filariasis aan te pakken. Het bleek dat het de parasitaire wormen kon detecteren met een nauwkeurigheid die gelijk was aan conventionele methoden.

Deze bevindingen worden gerapporteerd in het tijdschrift Science Translational Medicine .

Je kunt de CellScope Loa zien werken in de onderstaande video.

Bron: UC Berkeley

Door een smartphone in de basis te schuiven en deze met een enkele druppel bloed te laden, kunnen gebruikers in ongeveer twee minuten een analyse van het monster uitvoeren

CellScope Loa bestaat uit een 3D-geprinte kunststofvoet met LED-verlichting, microcontrollers, tandwielen en een USB-poort (Afbeelding: Mike D 'Ambrosio / Matt Bakalar, / Fletcher Lab / UC Berkeley)

Een test in Kameroen van CellScope Loa wees uit dat het apparaat zo goed was als conventionele bloedvlekken bij het detecteren van niveaus van de Loa loa parasitische worm (Afbeelding: NIAID)