Для диагностики заболеваний у людей, проживающих в отдалённых регионах, врачи предпочитают не использовать высокотехнологичный подход, так как электронные устройства с батарейным питанием могут быть слишком хрупкими и ненадёжными для клиник развивающихся стран (к тому же подчас их нелегко доставить на место). Однако сегодня мобильные телефоны проникли почти в каждый уголок земного шара, так что они вполне могут послужить и на благо медицины.

В исследовании, проведённом биоинженером Дэниелом Флетчером (Daniel Fletcher) и его коллегами из Калифорнийского университета в Беркли занимаются разработкой камеры-микроскопа CellScope и телефонного приложения. Благодаря им смартфоны теперь могут мгновенно обнаружить глазного червя Loa loa в образце крови человека.

L. loa представляет собой одну из эндемичных проблем Центральной Африки. Это червь-нематода толщиной с волос, который в зрелом состоянии живёт в глазных тканях, лёгких и кровотоке. Существо приносит ещё больше проблем, если человек вместе с ним заражается ещё и двумя другими паразитическими нематодами, Onchocerca volvulus (приводит к так называемой речной слепоте) и нитчаткой Банкрофта (Wuchereria bancrofti) (вызывает сильный отёк конечностей). Препарат, который применяется для излечения от этих двух паразитов — ивермектин — вызывает серьёзные побочные эффекты вплоть до отёка головного мозга в том случае, если пациент также заражён L. loa.

Заражение сразу несколькими паразитами — распространённое явление, так что возможность быстро узнать, инфицирован ли пациент одновременно O. volvulus, W. bancrofti и L. loa, важна для принятия решения по лечению.

Врачи разработали портативный способ проверки пробы крови, фактически преобразовав камеру телефона в микроскоп.

Рис. 1. Микроскоп, установленный в мобильный телефон, используется для выявления глазного червя в клинике Камеруна.

Микроскопы в смартфонах — уже не новость, почти любой желающий может приобрести их в Интернете. Даже их использование в сложных условиях общественного здравоохранения уже было предложено раньше: в 2009 году Флетчер с другой группой коллег показал, что смартфон-микроскоп способен определить наличие бактерий, вызывающих туберкулёз. Также в настоящее время проходят испытания на способность этих «микроскопов» обнаруживать инфекции кровяных сосальщиков.

Для использования последнего изобретения Флетчера достаточно просто загрузить образец крови на капилляр в пластмассовом корпусе, изготовленном с помощью 3D-печати и содержащем линзы.

Пластиковая упаковка определённым образом фиксирует смартфон таким образом, чтобы через его видеокамеру можно было смотреть на образец.

Рис. 2. Схема устройства CellScope для выявления червя.

Приложение на телефоне обрабатывает видео увеличенного образца крови и использует алгоритм для поиска движений в жидкости, которые соответствуют характеристикам L. loa. Исходя из этого приложение точно рассчитывает количество присутствующих паразитов.

Единственное, его лучше использовать в течение короткого периода в середине дня, когда глазной червь особенно активен, а вот другие два вида нематод – нет.

«Мы уже продемонстрировали, что мобильные телефоны могут быть использованы для микроскопии, но это устройство впервые сочетает в себе технологии обработки изображений с аппаратной и программной автоматизацией, что помогает создать полную картину для диагностики, – говорит Флетчер. – Видеокамера CellScope обеспечивает точные и быстрые результаты, позволяющие медикам принять решение, которое может спасти жизнь больному».

По мнению Флетчера, это приложение может быть изменено, чтобы диагностировать и другие паразитарные инфекции. Исследователи уже разрабатывают программное обеспечение для диагностики передаваемых через почву гельминтов.

Большой полевой эксперимент, призванный доказать эффективность устройства, будет запущен уже в 2015 году в Камеруне. В нём примет участие около 40 тысяч местных жителей.

Подробности – в статье издания Science Translational Medicine.