Nel prossimo futuro, fare un esame del sangue potrebbe essere semplice come collegare un accessorio al tuo smartphone e guardare metà episodio della tua sitcom preferita mentre aspetti i risultati.
I ricercatori guidati da Samuel K. Sia, professore associato di ingegneria biomedica alla Columbia University, hanno sviluppato un minuscolo laboratorio su un chip che, alimentato con una goccia di sangue dal dito e collegato a uno smartphone, può testare l'HIV e la sifilide in appena 15 minuti. Contrariamente alle costose attrezzature da laboratorio che vengono generalmente utilizzate per gli esami del sangue, il team afferma che il loro dispositivo dovrebbe costare solo $ 34 per la produzione ed è abbastanza piccolo da tenere nel palmo della mano.
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Samuel K. Sia (Sia Lab) Il kit di test ottiene anche tutta la potenza di cui ha bisogno attraverso il jack per cuffie dello smartphone, che viene anche utilizzato per trasferire i dati all'app per visualizzare e registrare i risultati. Ciò significa che il dispositivo può anche essere utilizzato con qualsiasi tipo di smartphone e potrebbe essere potenzialmente alimentato da dispositivi meno costosi, come iPod e telefoni di fascia bassa. Uno degli obiettivi chiave era quello di mantenere il consumo di energia il più basso possibile in modo che lo strumento potesse essere utilizzato in aree in cui l'energia non è sempre disponibile o affidabile.
Un utente raccoglie una goccia di sangue da un dito puntato in una piccola cartuccia di plastica con diversi piccoli canali simili a labirinti. Una volta inserita la cartuccia nel dispositivo collegato allo smartphone, premendo un grande pulsante nero si risucchia il sangue in diversi canali in diverse zone di rilevamento. Ognuna di queste zone cerca anticorpi o antigeni nel sangue che indicano la presenza di una particolare malattia.
Sia afferma che lui e altri ricercatori hanno iniziato a lavorare al progetto una decina di anni fa, prima degli smartphone, concentrandosi sulla miniaturizzazione degli aspetti dei test che si occupano effettivamente di sangue e fluidi. L'obiettivo era portare test diagnostici in località remote che non dispongono di denaro o infrastruttura per supportare apparecchiature di laboratorio grandi e costose.
"Quando lo smartphone ha iniziato a essere utilizzato da molte persone, abbiamo adattato il nostro design", afferma Sia. "Ci sono buone ragioni per farlo, perché ora possiamo mettere le funzioni del test di laboratorio nel nostro accessorio per smartphone e tutte le altre funzioni, come l'interfaccia utente, la comunicazione e qualsiasi tipo di elaborazione che hai a che fare con il informazioni, possiamo sfruttare direttamente lo smartphone ".
Le capacità del dispositivo sono state messe alla prova di recente in un programma pilota in Ruanda, dove è stato utilizzato dagli operatori sanitari per sottoporre rapidamente a screening 96 pazienti in tre cliniche per l'HIV e la sifilide attiva e latente. Secondo i risultati pubblicati, il dispositivo ha perso solo un caso di sifilide latente, rendendolo accurato al 96 percento rispetto ai test di laboratorio standard.
C'è stato anche un tasso di falsi positivi del 14 percento quando si utilizza il dispositivo. Ma poiché il test è economico e veloce, amministrare un secondo test per confermare in alcuni casi non sarebbe un grosso problema, in particolare in località remote con infrastruttura limitata. Per questo tipo di test, le apparecchiature tradizionali costano quasi $ 20.000 e richiedono un operatore qualificato e un laboratorio.
Mentre il dispositivo è stato utilizzato per testare l'HIV e la sifilide nel recente studio sul campo, non si limita al solo test per le malattie sessualmente trasmissibili o anche alle malattie in generale.
"Facciamo una specie di test chiamato ELISA", afferma Sia. “Copre alcuni marker di malattie infettive, HIV e sifilide e altre malattie infettive e marker di malattie croniche, come alcuni marker di cancro, marker diabetici e cardiovascolari. E copre marcatori che non hanno nulla a che fare con le malattie, in realtà, che sono più salute e benessere, quindi livelli di vitamine e ormoni, che ti dicono semplicemente cosa sta succedendo nel tuo corpo. "
Il dispositivo non è in grado di verificare contemporaneamente tutte queste condizioni, ma richiederebbe cassette di plastica diverse (e una goccia di sangue separata) per verificare marcatori o condizioni diverse. Ciò significa che in alcuni casi sarebbe ancora meglio un test di laboratorio più ampio. Le macchine da laboratorio inoltre elaborano contemporaneamente diversi campioni di sangue, mentre il dispositivo Sia è rivolto agli individui.
"Non credo che [il nostro dispositivo] renderà obsoleti i test di laboratorio", afferma Sia. "Ma penso che inizierà a spostare molti di questi test lontano da una struttura di tipo di laboratorio, in modo che le persone abbiano più opzioni, in modo che le persone possano fare test in farmacia, a casa, non devono essere in ospedale o vai in un laboratorio. "
Sia afferma anche che, poiché il dispositivo è così economico, le persone potrebbero scegliere di pagare di tasca propria se l'assicurazione non approva un determinato test. Ma l'obiettivo immediato della squadra è più nobile e più urgente rispetto a rendere gli esami del sangue del primo mondo un po 'più convenienti. Il gruppo vorrebbe completare una sperimentazione più ampia nei paesi in via di sviluppo, per poi portarla sul mercato prima, in modo che possa essere utilizzata per diagnosticare le donne in gravidanza e aiutare a impedire loro di trasmettere l'HIV e la sifilide ai loro figli.
