211service.com
Aangepaste iPhone kan bloedaandoeningen detecteren
Een goedkope lens waarmee de camera van een mobiele telefoon de vormen van cellen in een bloedmonster kan onderscheiden, zou het gemakkelijker kunnen maken om aandoeningen zoals sikkelcelanemie te diagnosticeren op plaatsen zonder medische infrastructuur.
Kleine lens: Een millimeter brede bollens wordt met een stuk rubber voor de lens van een mobiele telefoon gehouden.
Het systeem is ontwikkeld aan de Universiteit van Californië, Davis, en is ontworpen om veldwerkers in staat te stellen bloedmonsters van patiënten te fotograferen en de microfoto's vervolgens via het mobiele netwerk naar artsen te sturen voor interpretatie.
Hoewel anderen microscopen hebben gekoppeld aan camera's voor mobiele telefoons, wilde de Davis-groep zijn apparaat goedkoop maken. Het deed dit door een zeer eenvoudige lens te gebruiken die is gemaakt van een enkele glazen bol met een diameter van ongeveer één millimeter en die voor de camera op zijn plaats wordt gehouden met een klein stukje rubber. Dat kleine formaat resulteert in een hoge kromming die voor een goede vergroting zorgt, zegt Sebastian Wachsmann-Hogiu , een fysicus bij Davis's Center for Biophotonics, Science, and Technology, en de leider van het onderzoeksteam. Omdat een mobiele telefooncamera ook lenzen met een korte brandpuntsafstand en een miniatuursensor met zeer kleine pixels gebruikt, is deze optisch compatibel met de kleine bollens. Met een gewone camera zou je dat niet kunnen, daar zijn de afstanden te groot, zegt Wachsmann-Hogiu.
Het nadeel van het gebruik van een bollens is dat het resulterende beeld aanzienlijk vervormd is, behalve in een heel klein gebied direct achter de lens. Het Davis-team loste dit probleem met software op. Om een afbeelding te maken met behulp van het systeem, maakt de software meerdere foto's van een bloedmonster terwijl de camera of het monster wordt verplaatst; de software combineert de afbeeldingen vervolgens tot een groter, onvervormd beeld. Het huidige prototype kan kenmerken oplossen met een diameter van ongeveer 1,5 micrometer.
Hoewel het systeem is ontwikkeld met een relatief dure iPhone 4 met een camera van vijf megapixels, zegt Wachsmann-Hogiu dat het zou kunnen worden aangepast aan goedkopere telefoons met een of twee megapixelcamera's, die eerder in arme landen te vinden zijn. Wachsmann-Hogiu gelooft dat met massaproductie, een accessoire gebaseerd op een plastic, in plaats van glas, lensontwerp kan worden geproduceerd voor ongeveer $ 2, goedkoop genoeg om breed te worden toegepast in arme landen.
Snelle vergelijking: De bovenste rij toont bloedcellen die zijn afgebeeld met een traditionele microscoop. De onderste rij toont dezelfde voorbeelden afgebeeld met een smartphone. De linkerkolom is normaal bloed, de middelste kolom is van een patiënt met een ijzertekort en de rechterkolom is van een patiënt met sikkelcelanemie.
Ramesh Raskar , een professor aan het Media Lab van MIT, is het ermee eens dat het gebruik van alomtegenwoordige technologieën de sleutel is tot het verbeteren van de gezondheid in arme landen. Er zijn meer dan vier miljard telefoons, zegt hij. Ik kan me niet voorstellen dat er meer dan een miljoen microscopen per jaar worden verkocht. Raskars eigen Netra-project ontwikkelt bijlagen voor mobiele telefoons die kunnen worden gebruikt voor oogonderzoeken. Hij zegt dat hij net zo werkt als dat van hemzelf en dat de Davis-groep deel uitmaakt van een mooie trend die wereldwijde gezondheidsinitiatieven laat meeliften op schaalbare platforms zoals mobiele telefoons.
Het Davis-team, dat zijn onderzoek zal presenteren aan de Optical Society of America's jaarlijkse bijeenkomst aanstaande woensdag plant een reeks veldtesten en is in gesprek met productiepartners om de technologie te commercialiseren. Wachsmann-Hogiu schat dat het systeem binnen twee of drie jaar op de markt kan komen. Zijn team werkt ook aan een accessoire waarmee een mobiele telefoon als spectrometer kan fungeren, gebouwd door elektrische tape met een smalle spleet over de uiteinden van een plastic buis te spannen. Licht van een monster wordt verstrooid door door de spleten te gaan voordat het op de camera van de telefoon valt, waardoor een spectrum ontstaat dat kan worden gebruikt om basisanalyses van de bloedchemie uit te voeren.