211service.com
Modificeret iPhone kan opdage blodsygdomme
En billig linse, der gør det muligt for en mobiltelefons kamera at skelne cellernes former i en blodprøve, kunne gøre det lettere at diagnosticere tilstande som seglcelleanæmi på steder uden medicinsk infrastruktur.
Lille linse: En millimeter bred kuglelinse holdes foran et mobiltelefonkameras linse med et stykke gummi.
Systemet blev udviklet ved University of California, Davis, og er designet til at give feltarbejdere mulighed for at fotografere blodprøver fra patienter og derefter sende mikrofotografierne til læger via det cellulære netværk til fortolkning.
Selvom andre har koblet mikroskoper til mobiltelefonkameraer, sigtede Davis-gruppen efter at gøre sin enhed billig. Det gjorde den ved at bruge en meget simpel linse, der er lavet af en enkelt glaskugle på cirka en millimeter i diameter og holdt på plads foran kameraet med et lille stykke gummi. Den lille størrelse resulterer i en høj krumning, der giver god forstørrelse, siger Sebastian Wachsmann-Hogiu , en fysiker med Davis's Center for Biofotonik, Videnskab og Teknologi, og lederen af forskerholdet. Fordi et mobiltelefonkamera også bruger linser med kort brændvidde og en miniaturiseret sensor med meget små pixels, er det optisk kompatibelt med den lille kuglelinse. Det kunne man ikke med et almindeligt kamera, afstandene der er for store, siger Wachsmann-Hogiu.
Ulempen ved at bruge en kuglelinse er, at det resulterende billede er betydeligt forvrænget, bortset fra i et meget lille område direkte bag objektivet. Davis-teamet løste dette problem med software. For at tage et billede ved hjælp af dets system tager softwaren flere billeder af en blodprøve, når enten kameraet eller prøven flyttes rundt; softwaren kombinerer derefter billederne til et større, uforvrænget billede. Den nuværende prototype kan løse funktioner omkring 1,5 mikrometer på tværs.
Mens systemet blev udviklet ved hjælp af en relativt dyr iPhone 4 med et fem-megapixel kamera, siger Wachsmann-Hogiu, at det kunne tilpasses billigere telefoner med en eller to megapixel kameraer, som er mere tilbøjelige til at blive fundet i fattige lande. Wachsmann-Hogiu mener, at med masseproduktion kunne et tilbehør baseret på et plastik, snarere end glas, linsedesign produceres for omkring $2, billigt nok til at blive bredt brugt i fattige lande.
Hurtig sammenligning: Den øverste række viser blodceller afbildet ved hjælp af et traditionelt mikroskop. Den nederste række viser de samme prøver afbilledet med en smartphone. Den venstre kolonne er normalt blod, den midterste kolonne er fra en patient med jernmangel, og den højre kolonne er fra en patient med seglcelleanæmi.
Ramesh Raskar , en professor ved MIT's Media Lab, er enig i, at udnyttelse af allestedsnærværende teknologier er nøglen til at forbedre sundheden i fattige lande. Der er mere end fire milliarder telefoner derude, siger han. Jeg kan ikke forestille mig, at der sælges mere end en million mikroskoper om året. Raskars eget Netra-projekt udvikler vedhæftede filer til mobiltelefoner, der kan bruges til øjenundersøgelser. Han siger, at arbejde som hans eget og Davis-gruppen er en del af en smuk trend, der lader globale sundhedsinitiativer piggyback på skalerbare platforme som mobiltelefoner.
Davis-teamet, som vil præsentere sin forskning for Optical Society of America's årligt møde næste onsdag, planlægger en række felttest og er i diskussioner med produktionspartnere for at kommercialisere teknologien. Wachsmann-Hogiu vurderer, at systemet kan nå markedet inden for to eller tre år. Hans team arbejder også på et tilbehør, der lader en mobiltelefon fungere som et spektrometer, bygget ved at strække elektrisk tape med en smal slids over enderne af et plastikrør. Lys fra en prøve afbrydes ved at passere gennem spalterne, før det falder ned på telefonens kamera, hvilket skaber et spektrum, der kan bruges til at udføre grundlæggende analyser af blodkemi.