哥伦比亚大学工程学院的生物医学工程副教授塞缪尔•K•西亚(Samuel K. Sia)带领一个研究小组,开发出了一种价格低廉,用于即时检测的智能手机配件,该配件能在15分钟内同时检测手指采血样本中是否含有三种传染病标记物。实验室的血检设备包括机械、光学、电子等系统,这个设备首次实现了上述系统的全部功能。
特别的是,该设备无需储能就能进行酶联免疫吸附检测(enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA),检测所需的电能可以完全由智能手机提供。它能够进行HIV抗体、梅毒螺旋体特异性抗体和梅毒螺旋体非特异性抗体三联免疫分析,而目前尚无任何单一化验项目能包括这三个指标。
西亚开发的这种创新配件是一种能够轻松连接到智能手机或电脑上的小型设备。
最近,卢旺达的医护人员正在试用该配件,对预防母婴传播诊所和自愿咨询检验中心96位病人的手指采血血样进行检测。这一成果发表在2月4日的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)杂志上。西亚的团队希望在之前工作的基础上,研发用于快速即时诊断HIV、梅毒以及其他性传播疾病的小型诊断硬件设备。
团队开发的这个外接设备又小又轻,一只手就可以拿住,用预填充了反应试剂的一次性检测盒进行化验分析,检测盒上有不同疾病的检测结果显示区域,很像ELISA分析的工具。
该团队在这个外接设备上使用了两个重要的创新设计,使设备能耗显著降低,这样它才能在没有24小时供电的地方正常工作。他们用按压真空泵代替了功耗较大的电动泵,使用者能够用机械按压的方法制造一个负压室,从而推动预装在检测盒中的各种反应试剂流动。
这种装置持久耐用,使用者也不需要什么训练,装置无需后期维护或者额外制造其他部件。第二个创新设计是,他们没有在里面装电池,而是利用耳机插口充电和传输数据。而且,由于所有智能手机都配有标准耳机插口,因此,它能够在任何一部兼容智能设备(包括苹果手机和安卓手机)上即插即用。
在卢旺达实地使用时,医护人员先用手机应用进行30分钟的训练,手机应用界面方便使用,可以全程为使用者提供帮助,其中含有每个步骤的图片指示说明,并内置了计时器,用于提醒使用者进行下一步操作,并能记录下检测结果以备后用。绝大多数(97%)病人表示,他们会推荐别人使用这个配件,因为从检测到获得结果的时间很短,一次能够检测多种疾病,而且检测过程简单易行。