Смартфоны, чтобы диагностировать болезни в режиме реального времени

Команда из США заболевает болезнью диагностическая система на основе нанотехнологий, которые будуттолько потребуйте, чтобы смартфон и приложение хрусталика за 20$ прочитали результаты. В то время как существуют все еще некоторыепроблемы преодолеть, они надеются, что конечный результат будет доступным диагностическим инструментомэто может использоваться в области.

Новая система является созданием Цзимин Бао, доцента электрических и компьютераразработка, и Ричард Виллсон, преподаватель химической и биомолекулярной разработки, вУниверситет Хьюстона в Техасе.Журнал ACS Photonics недавно опубликовал работу, которую они и другие коллеги написалио методе биоощущения нанотехнологий в основе системы.

Существенный дизайн системы является биоизмерительным датчиком вместе с простым микроскопомэто может прочитать результаты. Нанотехнологии показывают в части биоощущения и смартфоне -улучшенный с доступным хрусталиком – могли быть частью микроскопа, сказать исследователи.В их исследовании они описывают, как они развили метод биоощущения высокой пропускной способности этообъединяет оптическую передачу наноотверстий с серебрением.По существу устройство работает как все диагностические инструменты – оно обнаруживает результат химикатареакция между инфекционным агентом и молекулой, сцепляющейся уникально с ним.

Инфекционный агент мог быть вирусом или бактерией, и молекула могла быть борьбой болезниантитело. Хорошим примером бронированного диагноза является реакция, происходящая когда стрептококкбактерия реагирует с уникальным антистрептококковым антителом.

Диагностическая система позволяет реакцию напроизойдите и затем чувства результат в пути, таким образом, он не может быть перепутан ни с каким другим.Проблема состоит в том, чтобы создать систему, работающую быстро, дешево и легко: оба набиоощущение стороны разрешения реакций и результатов произойти уникально, и насторона интерпретации, таким образом, они могут быть рассмотрены и проанализированы.Тонкое предметное стекло с прозрачными наноотверстиями, которые могут быть заполнены бактериями ивирусы

Для стороны биоощущения команда в Хьюстоне создала простое предметное стекло и тонкую пленкузолото с тысячами наноотверстий избито в него. Это сам по себе было технологическим достижениемвключая несколько стадий, таких как использование лазеров, чтобы срезать «края вмешательства» на покрытой пластинес фотосопротивляться материалом, моя его, затем подвергая ему испаренного золота.Результатом является предметное стекло coved с тонкой пленкой золота с заказанными рядами и столбцамипрозрачные наноотверстия – каждое измерение только 600 миллимикронов – которые позволяют свету пройти через них.Чтобы поместить это в перспективу, полагайте, что человеческие волосы измеряют приблизительно 60 000 миллимикронов вдиаметр.

Почву готовился, чтобы заставить инфекционные агенты – бактерии и вирусы – населять наноотверстия ипозвольте химическим реакциям иметь место в отверстиях. Но здесь прибыл другая проблема.Когда инфекционные агенты реагировали с антителами (плюс несколько добавленных компонентов) внаноотверстия, чтобы произвести требуемую диагностическую химическую реакцию, соединения было недостаточно, чтобы заблокироватьсвет.

Поскольку профессор Виллсон объясняет:«Вещь, связывающая с антителом, является, вероятно, не большой и достаточно серой, чтобы затемнить этоотверстие, таким образом, Вы должны найти способ затемнить его так или иначе."Они наконец добрались там при помощи антител, несущих ферменты, производящие сереброчастицы, когда подвергнуто определенных химикатов.С этим вторым раундом антител, теперь приложенных к любым инфекционным агентам в отверстиях, целомпонижению можно тогда подвергнуть химикатов, поощряющих серебряное производство.

понижение может быть ополоснуто прочь 15 минут спустя, и благодаря золоту, серебряные частицы остаются в их отверстиях изаблокируйте свет.И там у Вас есть требуемое диагностическое: Вы помещаете образец инфекционного агента на понижении, Вы купаете понижение в решении, содержащем антитела, которые Вы знаете, реагируютуникально с различными инфекционными агентами, тогда Вы блистаете свет через отверстия и если они заблокированы, у Вас есть положительный результат.Смартфон с камерой, вспышкой и приложенным хрусталиком становится микроскопомАмериканские исследователи заболевают болезнью диагностическая система на основе нанотехнологий с помощью смартфона и приложения хрусталика за 20$.

Теперь все, что необходимо, является микроскопом, чтобы посмотреть на отверстия и видеть, которые не позволяютсвет через. Профессор Виллсон говорит, что основной микроскоп, используемый в начальных школах, был бы хорошдостаточно. И с несколькими маленькими щипками, нет никакой причины почему камера смартфона со вспышкой идополнительный приложенный хрусталик не мог сделать работы.

«Некоторым более продвинутым диагностическим системам нужна ценность за 200 000$ инструментовки, чтобы читатьрезультаты», он объясняет, все же «с этим, Вы можете добавить 20$ к телефону, который Вы уже имеете иВы сделаны."Команда признает, что существует все еще способ пойти, прежде чем они смогут начать катить систему. Например, они все еще должны найти способ двигатьсябактерии и вирусыв образце вниз на поверхность понижения, чтобы получить достаточно точные результаты.Но они выражают надежду на преодоление этих проблем и способности дать здравоохранениепоставщики в области портативный, дешевый, точный и быстрый способ диагностировать болезни.Исследователи дают практический пример того, как система смартфона могла помочь в несчастном случае на производстве.

С понижением наноотверстияи система смартфона, было бы возможно проанализировать до 10 примесей за один раз и добратьсяпочти мгновенные считывания, позволяя отвечающим организмам оценить опасность очень быстро.Другая область, для которой они предвидят такую систему как то, чтобы быть полезным, находится в бедных регионах, где большойгруппы людей могли быть проверены на широко распространенную и серьезную болезнь, как диабет. Как Профессор.Виллсон объясняет:«Существует много ситуаций, где доступный диагностический инструмент, который прост использовать ипростой интерпретировать могло быть очень полезным.

Если и Ваш disposables и Ваш читатель являются дешевыми,это делает намного легче расширить Вашу систему в реальный мир."Национальные Институты Здоровья и валлийский Фонд помогли финансировать исследование.В сентябре 2013, сообщил относительно исследования где aсистема смартфона была создана для диагностированияболезни глаз.

Простая в использовании система захватывает высококачественные фотографии сетчаток, и могпринесите преимущества доступной телемедицины в офтальмологические клиники.