Smartphone virusscanner:Ny bærbar enhed lader smartphones tælle biologiske vira

Den nuværende førende metode til at vurdere tilstedeværelsen af ​​vira og andre biologiske markører for sygdom er effektiv, men stor og dyr. Det er uoverkommeligt svært at bruge i mange situationer, især på grund af visse økonomiske og geografiske faktorer. Så forskere skabte og testede et alternativt miniaturiseret system, der gør brug af billige komponenter og en smartphone. Forskere håber, at systemet kan hjælpe dem, der tackler spredningen af ​​sygdomme.

En virusscanner til en smartphone lyder måske ikke for spændende i starten, men denne virusscanner søger ikke efter den nyeste malware; den scanner biologiske prøver for rigtige vira. Det er en bærbar, lavpris, batteridrevet enhed og er udtænkt af Yoshihiro Minagawa fra University of Tokyo. Det blev testet med vira, men kunne også påvise andre biologiske markører.

"Jeg ønskede at producere et nyttigt værktøj til utilgængelige eller mindre velhavende samfund, som kan hjælpe i kampen mod sygdomme som influenza, " sagde Minagawa. "Diagnose er en kritisk faktor for sygdomsforebyggelse. Vores enhed baner vejen for bedre adgang til vigtige diagnostiske værktøjer."

Aktuelle avancerede værktøjer til at detektere og tælle vira og andre biomarkører, såsom fluorescensmikroskoper, er generelt store, dyrt, langsom og svær at bruge. Selvom det er meget nøjagtigt til at tælle vira, disse værktøjer er bare for besværlige til mange situationer, især når hurtig diagnose er påkrævet.

"Givet to lige store prøver indeholdende influenza, vores system detekterede omkring 60 procent af antallet af vira som fluorescensmikroskop. Men det er meget hurtigere til at gøre det og mere end tilstrækkeligt til at lave gode skøn for præcise diagnoser, " fortsatte Minagawa. "Det, der virkelig er fantastisk, er, at vores enhed er omkring 100 gange mere følsom end et kommercielt hurtigt influenza-testsæt, og det er ikke kun begrænset til den slags virus."

Enheden er omtrent på størrelse med en klods med en spalte på toppen, hvor du placerer en smartphone, så dens kamera ser gennem en lille linse til indersiden af ​​enheden. På skærmen gennem en specialfremstillet smartphone-app vil du se, hvad der ved første øjekast kan ligne en stjerneklar nattehimmel, bortset fra at disse stjerner i virkeligheden ville være individuelle vira.

Vira holdes på plads på en klar overflade i bittesmå hulrum oplyst med en LED. Overfladen og væsken, der omgiver den, er designet således, at kun når et hulrum har en virus indeni, omdirigerer indfaldende lys - lyset, der direkte rammer overfladen - fra LED'en op til kameraet, manifesterer sig i en lys pixel i et ellers mørkt tomrum. Hvert hulrum er 48 femtoliter (kvadrilliontedele af en liter) - det ville tage over 10 millioner af disse at holde en enkelt menneskelig tåre.

"Dette er nu muligt, fordi smartphones og deres indlejrede kameraer er blevet tilstrækkeligt avancerede og mere overkommelige. Jeg håber nu at bringe denne teknologi til dem, der har mest brug for det, " konkluderede Minagawa. "Vi ønsker også at tilføje andre biomarkører såsom nukleinsyrer - som DNA - til mulighederne for ting, enheden kan detektere. På denne måde kan vi maksimere dens anvendelighed for dem på frontlinjen af ​​sygdomsforebyggelse, hjælper med at redde liv."