Микроскоп на базе смартфона научили выявлять смертельных африканских паразитов

Для диагностики заболеваний у людей, проживающих в отдалённых регионах, врачи предпочитают не использовать высокотехнологичный подход, так как электронные устройства с батарейным питанием могут быть слишком хрупкими и ненадёжными для клиник развивающихся стран (к тому же подчас их нелегко доставить на место). Однако сегодня мобильные телефоны проникли почти в каждый уголок земного шара, так что они вполне могут послужить и на благо медицины.

В исследовании, проведённом биоинженером Дэниелом Флетчером (Daniel Fletcher) и его коллегами из Калифорнийского университета в Беркли занимаются разработкой камеры-микроскопа CellScope и телефонного приложения. Благодаря им смартфоны теперь могут мгновенно обнаружить глазного червя Loa loa в образце крови человека.

L. loa представляет собой одну из эндемичных проблем Центральной Африки. Это червь-нематода толщиной с волос, который в зрелом состоянии живёт в глазных тканях, лёгких и кровотоке. Существо приносит ещё больше проблем, если человек вместе с ним заражается ещё и двумя другими паразитическими нематодами, Onchocerca volvulus (приводит к так называемой речной слепоте) и нитчаткой Банкрофта (Wuchereria bancrofti) (вызывает сильный отёк конечностей). Препарат, который применяется для излечения от этих двух паразитов — ивермектин — вызывает серьёзные побочные эффекты вплоть до отёка головного мозга в том случае, если пациент также заражён L. loa.

Заражение сразу несколькими паразитами — распространённое явление, так что возможность быстро узнать, инфицирован ли пациент одновременно O. volvulus, W. bancrofti и L. loa, важна для принятия решения по лечению. Врачи разработали портативный способ проверки пробы крови, фактически преобразовав камеру телефона в микроскоп.

Микроскопы в смартфонах — уже не новость, почти любой желающий может приобрести их в Интернете. Даже их использование в сложных условиях общественного здравоохранения уже было предложено раньше: в 2009 году Флетчер с другой группой коллег показал, что смартфон-микроскоп способен определить наличие бактерий, вызывающих туберкулёз. Также в настоящее время проходят испытания на способность этих "микроскопов" обнаруживать инфекции кровяных сосальщиков.

Для использования последнего изобретения Флетчера достаточно просто загрузить образец крови на капилляр в пластмассовом корпусе, изготовленном с помощью 3D-печати и содержащем линзы. Пластиковая упаковка определённым образом фиксирует смартфон таким образом, чтобы через его видеокамеру можно было смотреть на образец.

Приложение на телефоне обрабатывает видео увеличенного образца крови и использует алгоритм для поиска движений в жидкости, которые соответствуют характеристикам L. loa. Исходя из этого приложение точно рассчитывает количество присутствующих паразитов.

Единственное, его лучше использовать в течение короткого периода в середине дня, когда глазной червь особенно активен, а вот другие два вида нематод – нет.

"Мы уже продемонстрировали, что мобильные телефоны могут быть использованы для микроскопии, но это устройство впервые сочетает в себе технологии обработки изображений с аппаратной и программной автоматизацией, что помогает создать полную картину для диагностики, – говорит Флетчер. – Видеокамера CellScope обеспечивает точные и быстрые результаты, позволяющие медикам принять решение, которое может спасти жизнь больному".

По мнению Флетчера, это приложение может быть изменено, чтобы диагностировать и другие паразитарные инфекции. Исследователи уже разрабатывают программное обеспечение для диагностики передаваемых через почву гельминтов.

Большой полевой эксперимент, призванный доказать эффективность устройства, будет запущен уже в 2015 году в Камеруне. В нём примет участие около 40 тысяч местных жителей.

Подробности – в статье издания Science Translational Medicine.

vesti.ru

Оставаться в курсе всех наших новостей?

<div style="border:1px; width:450px; border-color:#701c1f; background-color:#F5F5F5; font-family:Verdana, Arial, Helvetica, sans-serif"><div style="float:right; text-align:right"><a href="http://polit.pro"><img src="http://polit.pro/logo.png" height="15"/></a><br /><a href="<?if()?><?else?>/_nw/264/87018697.jpg<?endif?>" class="class1"><img src="/_nw/264/87018697.jpg" width="105" border="2"></a></div><b style="font-size:13px"><span style="color:#701c1f;">08 Мая 2015</span> - Микроскоп на базе смартфона научили выявлять смертельных африканских паразитов</b><br /><span style="font-size:11px"><a href="/news/1-0-8" title="Ещё материалы >>>" style="text-decoration:none; color:#000000"><div id="nativeroll_video_cont" style="display:none;"></div>Для диагностики заболеваний у людей, проживающих в отдалённых регионах, врачи предпочитают не использовать высокотехнологичный подход, так как электронные устройства с батарейным питанием могут быть слишком хрупкими и ненадёжными для клиник развивающихся стран (к тому же подчас их нелегко доставить на место). Однако сегодня мобильные телефоны проникли почти в каждый уголок земного шара, так что они вполне могут послужить и на благо медицины. <br /><br /> В исследовании, проведённом биоинженером Дэниелом Флетчером (Daniel Fletcher) и его коллегами из Калифорнийского университета в Беркли занимаются разработкой камеры-микроскопа CellScope и телефонного приложения. Благодаря им смартфоны теперь могут мгновенно обнаружить глазного червя Loa loa в образце крови человека. <br /><br /> L. loa представляет собой одну из эндемичных проблем Центральной Африки. Это червь-нематода толщиной с волос, который в зрелом состоянии живёт в глазных тканях, лёгких и кровотоке. Существо приносит ещё больше проблем, если человек вместе с ним заражается ещё и двумя другими паразитическими нематодами, Onchocerca volvulus (приводит к так называемой речной слепоте) и нитчаткой Банкрофта (Wuchereria bancrofti) (вызывает сильный отёк конечностей). Препарат, который применяется для излечения от этих двух паразитов — ивермектин — вызывает серьёзные побочные эффекты вплоть до отёка головного мозга в том случае, если пациент также заражён L. loa. <br /><br /> Заражение сразу несколькими паразитами — распространённое явление, так что возможность быстро узнать, инфицирован ли пациент одновременно O. volvulus, W. bancrofti и L. loa, важна для принятия решения по лечению. Врачи разработали портативный способ проверки пробы крови, фактически преобразовав камеру телефона в микроскоп. <br /><br /> Микроскопы в смартфонах — уже не новость, почти любой желающий может приобрести их в Интернете. Даже их использование в сложных условиях общественного здравоохранения уже было предложено раньше: в 2009 году Флетчер с другой группой коллег показал, что смартфон-микроскоп способен определить наличие бактерий, вызывающих туберкулёз. Также в настоящее время проходят испытания на способность этих "микроскопов" обнаруживать инфекции кровяных сосальщиков. <br /><br /> Для использования последнего изобретения Флетчера достаточно просто загрузить образец крови на капилляр в пластмассовом корпусе, изготовленном с помощью 3D-печати и содержащем линзы. Пластиковая упаковка определённым образом фиксирует смартфон таким образом, чтобы через его видеокамеру можно было смотреть на образец. <br /><br /> Приложение на телефоне обрабатывает видео увеличенного образца крови и использует алгоритм для поиска движений в жидкости, которые соответствуют характеристикам L. loa. Исходя из этого приложение точно рассчитывает количество присутствующих паразитов. <br /><br /> Единственное, его лучше использовать в течение короткого периода в середине дня, когда глазной червь особенно активен, а вот другие два вида нематод – нет. <br /><br /> "Мы уже продемонстрировали, что мобильные телефоны могут быть использованы для микроскопии, но это устройство впервые сочетает в себе технологии обработки изображений с аппаратной и программной автоматизацией, что помогает создать полную картину для диагностики, – говорит Флетчер. – Видеокамера CellScope обеспечивает точные и быстрые результаты, позволяющие медикам принять решение, которое может спасти жизнь больному". <br /><br /> По мнению Флетчера, это приложение может быть изменено, чтобы диагностировать и другие паразитарные инфекции. Исследователи уже разрабатывают программное обеспечение для диагностики передаваемых через почву гельминтов. <br /><br /> Большой полевой эксперимент, призванный доказать эффективность устройства, будет запущен уже в 2015 году в Камеруне. В нём примет участие около 40 тысяч местных жителей. <br /><br /> Подробности – в статье издания Science Translational Medicine. <br /><br /> vesti.ru <br /><br /> <iframe src="//www.facebook.com/plugins/follow?href=https%3A%2F%2Fwww.facebook.com%2Falexis.lushnikov&layout=standard&show_faces=true&colorscheme=light&width=450&height=80" scrolling="no" frameborder="0" style="border:none; overflow:hidden; width:450px; height:80px;" allowTransparency="true"></iframe>
		<script>
			var container = document.getElementById('nativeroll_video_cont');

if (container) {
				var parent = container.parentElement;

if (parent) {
					const wrapper = document.createElement('div');
					wrapper.classList.add('js-teasers-wrapper');

parent.insertBefore(wrapper, container.nextSibling);
				}
			}
		</script>
	</a></span></div>