Dispozitivul de imagistică Nanotech arată potențialul de a diagnostica boli cu telefoanele inteligente

Un dispozitiv de imagistică nanotehnologie, suficient de mic pentru a se potrivi pe lentila unui smartphone, are potențialul de a face diagnosticarea anumitor boli accesibilă și accesibilă pentru oamenii din zonele rurale și îndepărtate, potrivit oamenilor de știință australieni care l-au dezvoltat. dezvoltat.

Pandemia COVID-19 a pus accent pe diagnosticare, iar Organizația Mondială a Sănătății a cerut țărilor să acorde prioritate investițiilor în diagnosticarea de calitate, ca prim pas în controlul, tratarea și prevenirea infecțiilor. boli.

Oamenii de știință de la Universitatea din Melbourne și Centrul de Excelență al Consiliului de Cercetare Australian pentru Sisteme Transformative Meta-Optice (TMOS) au publicat detaliile dispozitivului în jurnal. Fotonica ACS.

În prezent, detectarea bolilor se bazează în principal pe microscoape ușoare pentru a studia modificările în celulele biologice.

Acest lucru implică de obicei colorarea celulelor cu substanțe chimice într-un mediu de laborator și utilizarea microscoapelor de ultimă generație, care sunt voluminoase și costisitoare.”

Lukas Wesemann, autor principal al studiului și cercetător la Universitatea din Melbourne și TMOS

Cercetătorii au miniaturizat tehnologia imagistică de fază cu ajutorul metasuprafețelor care pot manipula lumina care trece prin ele pentru a face vizibile aspectele invizibile ale obiectelor, cum ar fi celulele biologice vii. Imagistica de fază se bazează pe niveluri contrastante de transparență între țesuturile sau celulele studiate.

„Dispozitivul nostru optic plat, care are doar câteva sute de nanometri grosime, poate efectua același tip de tehnică de microscopie care este folosită mult în studiul celulelor biologice. Poate fi încorporat deasupra obiectivului unei camere pentru a ajuta la detectarea modificărilor în celulele biologice. semne revelatoare ale bolii”, spune Wesemann.

Boli precum malaria, leishmanioza, tripanosomiaza și babesioza, care pot fi detectate prin microscopie luminoasă, sunt potențiali candidați pentru detectarea cu acest dispozitiv în viitor.

„Avantajul de a putea vizualiza celule cu acest tip de dispozitiv este faptul că ele pot fi vii și nu trebuie procesate înainte de a putea fi vizualizate. Este în timp real și nu necesită procesare computerizată. Dispozitivul face toată munca”, spune coautorul studiului Ann Roberts, cercetător principal TMOS și profesor la Universitatea din Melbourne.

Pe lângă faptul că permite diagnosticarea medicală de la distanță, acest nou instrument ar putea face posibilă detectarea bolilor la domiciliu. Pacienții își puteau obține propriile probe prin salivă sau o picătură de sânge și să trimită imaginea la un laborator de oriunde în lume pentru evaluare și diagnosticare rapidă.

„Diagnosticarea precoce ar putea face posibil un tratament rapid și poate duce la rezultate mai bune pentru sănătate. Efectuarea dispozitivelor de diagnostic medical mai mici, mai ieftine și mai portabile va ajuta regiunile defavorizate să aibă acces la asistență medicală, care este în prezent disponibilă numai pentru țările din prima lume”, adaugă Roberts.

Costul de fabricație al dispozitivului prototip actual este de aproximativ 700 USD, deoarece este realizat cu instrumentele care sunt, de asemenea, folosite în fabricarea cipurilor electronice de computer. Cercetătorii spun că caută colaborarea industriei pentru a comercializa dispozitivul.

„Suntem încrezători că în viitorul apropiat vom putea produce metode de producție care sunt mai potrivite pentru producția de masă și vom reduce costul dispozitivului la bani”, a spus Wesemann. SciDev.Net.

„Este o tehnică foarte fundamentală pe care orice inginer o poate prelua și integra în orice dispozitiv mobil de imagistică medicală, nici măcar nu trebuie să fie un smartphone”.

Michael Abramoff, oftalmolog, inginer informatic și fondator și președinte executiv al companiei americane Digital Diagnostics, spune SciDev.Net„Aceasta este o nouă modalitate de imagistică, iar fezabilitatea unei astfel de imagini în fază optică folosind lumina incidentă este promițătoare, deoarece există multe țesuturi aproape transparente care sunt dificil de imagine fără contrast sau radiații.

„Așteptăm cu nerăbdare aplicarea acestei modalități la țesuturile biologice, și în special la retină, deoarece aici pot fi vizualizate simultan țesuturile neuronale și vasculare”.

Sursă:

Referința jurnalului:

Wesmann, L. et al. (2022) Imagini de fază în timp real cu o suprafață asimetrică a funcției de transfer. Fotonica ACS. doi.org/10.1021/acsphotonics.2c00346.

Add Comment