В ближайшем будущем сдать анализ крови можно так же просто, как подключить аксессуар к смартфону и посмотреть половину эпизода вашей любимой комедии, пока вы ждете результатов.
Исследователи во главе с Сэмюэлем К. Сиа, доцентом биомедицинской инженерии в Колумбийском университете, создали крошечную лабораторию на чипе, которая при подаче капли крови из пальца и подключении к смартфону может тестировать на ВИЧ и сифилис всего за несколько минут. 15 минут. В отличие от дорогостоящего лабораторного оборудования, которое обычно используется для анализов крови, команда заявляет, что их устройство должно стоить всего 34 доллара США при изготовлении и достаточно мало, чтобы держать его на ладони.
Связанный контент
- Хватит называть это птичьим гриппом: Всемирная организация здравоохранения призывает к большей осторожности в обозначении болезней
Самуэль К. Сиа (Sia Lab) Тестовый комплект также получает всю необходимую мощность через разъем для наушников смартфона, который также используется для передачи данных в приложение для отображения и записи результатов. Это означает, что устройство может также использоваться с любым типом смартфона и потенциально может питаться от менее дорогих устройств, таких как iPod и более дешевые телефоны. Одна из ключевых целей состояла в том, чтобы сохранить энергопотребление как можно ниже, чтобы инструмент можно было использовать в областях, где электропитание не всегда доступно или надежно.
Пользователь собирает каплю крови из уколотого пальца в маленький пластиковый картридж с несколькими крошечными лабиринтными каналами. Как только картридж вставлен в устройство, подключенное к смартфону, нажатие большой черной кнопки высасывает кровь из разных каналов в несколько зон обнаружения. Каждая из этих зон ищет антитела или антигены в крови, которые указывают на наличие определенного заболевания.
Сиа говорит, что он и его коллеги-исследователи начали работать над проектом десять лет назад, до появления смартфонов, сосредоточившись на миниатюризации аспектов тестирования, которые на самом деле имеют дело с кровью и жидкостями. Цель состояла в том, чтобы доставить диагностические тесты в удаленные места, у которых нет денег или инфраструктуры для поддержки большого дорогостоящего лабораторного оборудования.
«Когда многие люди начали использовать смартфон, мы адаптировали наш дизайн», - говорит Сиа. «Для этого есть веские причины, потому что теперь мы можем поместить функции лабораторного теста в наш аксессуар для смартфона и все другие функции, такие как пользовательский интерфейс, связь и любые виды обработки, которые вы должны выполнять с помощью информация, мы можем напрямую использовать смартфон ».
Возможности устройства были недавно проверены в пилотной программе в Руанде, где работники здравоохранения использовали их для быстрого обследования 96 пациентов в трех клиниках на наличие ВИЧ-инфекции, а также активного и скрытого сифилиса. Согласно опубликованным результатам, устройство пропустило только один случай скрытого сифилиса, что делает его на 96 процентов точнее, чем стандартные лабораторные тесты.
Также было 14% ложных срабатываний при использовании устройства. Но поскольку тест недорогой и быстрый, проведение второго теста для подтверждения в некоторых случаях не будет большой проблемой, особенно в удаленных местах с ограниченной инфраструктурой. Для такого рода испытаний традиционное оборудование стоит около 20 000 долларов и требует квалифицированного оператора и лаборатории.
Хотя устройство использовалось для тестирования на ВИЧ и сифилис в недавнем полевом исследовании, оно не ограничивается только тестированием на ЗППП - или даже на заболевания в целом.
«Мы проводим тест под названием ELISA», - говорит Сиа. «Он охватывает некоторые маркеры инфекционных заболеваний, ВИЧ и сифилис и другие инфекционные заболевания, а также маркеры хронических заболеваний, такие как некоторые маркеры рака, диабетические маркеры и сердечно-сосудистые заболевания. И он охватывает маркеры, которые не имеют никакого отношения к болезням, на самом деле, это больше здоровья и хорошего самочувствия, так что уровни витаминов и гормонов, которые просто говорят вам, что происходит в вашем теле ».
Устройство не может проверить все эти условия одновременно, но для проверки наличия различных маркеров или условий потребуются разные пластиковые кассеты (и отдельная капля крови). Это означает, что в некоторых случаях более широкий лабораторный тест все же будет лучше. Лабораторные машины также обрабатывают несколько образцов крови одновременно, в то время как устройство Sia предназначено для людей.
«Я не думаю, что [наше устройство] сделает лабораторные тесты устаревшими», - говорит Сиа. «Но я думаю, что многие из этих тестов начнут переноситься из лабораторных учреждений, чтобы у людей было больше возможностей, чтобы люди могли проходить тесты в аптеках, дома, им не обязательно находиться в больнице или иди в лабораторию.
Сиа также говорит, что, поскольку устройство очень недорогое, люди могут предпочесть платить из своего кармана, если страховка не одобряет тот или иной тест. Но ближайшая цель команды более благородна и актуальна, чем сделать первые анализы крови немного более удобными. Группа хотела бы провести более масштабное исследование в развивающемся мире, а затем сначала вывести его на рынок, чтобы его можно было использовать для диагностики беременных женщин и предотвращения передачи ВИЧ и сифилиса их детям.
