В развивающихся странах возможность определять на ранней стадии опасные для жизни вирусы, такие как ВИЧ, лихорадка Западного Нила и гепатит Б может спасти тысячи, если не миллионы жизней ежегодно. К сожалению, многие распространенные диагностические инструменты (например, иммуноферментный анализ — ИФА) требуют дорогого оборудования, которое есть только в хорошо обеспеченных больницах и лабораториях. До этого момента все так и было.

Команда исследователей из калифорнийского института наносистем создали недорогое устройство, представляющее собой гибрид смартфона и напечатанных деталей, которое может считывать ИФА пластины с точностью до 99.6% для некоторых вирусов.

Для проведения традиционного ИФА теста врачи размещают образцы антигенов пациента на поверхности небольшой прозрачной пластины, напоминающей пчелиные соты с 96-ю крошечными ячейками. Затем в каждую лунку добавляют специфические антитела, в результате чего происходит изменение цвета, которое затем анализируется. Теперь эту работу можно провести с помощью компактного прибора и смартфона.


Принцип действия довольно прост. Для начала пластина освещается несколькими LED лампами. Свет проникает сквозь каждую лунку и собирается специальными оптическими волокнами. Специально разработанное приложение считывает полученные изображения и анализирует их, используя алгоритм машинного обучения. Результаты диагностики всех 96 ячеек будут отображены на экране телефона в течении 1 минуты в удобной для пользователя форме.


Мобильная платформа была успешно протестирована в лаборатории клинической микробиологии, где была обработана 571 проба с утвержденными FDA образцами паротита, кори, герпеса 1 и 2 типа. Точность определения составила 99,6% для паротита, 98,6% для кори и 99,4% для герпеса обоих типов.

По данным исследовательской работы, опубликованной в журнале ACS Nano, метод признан экономически эффективным. Он позволит работникам здравоохранения диагностировать и отслеживать компании по вакцинации в развивающихся странах. Также было отмечено, что используя современные средства связи можно в реальном времени создавать карты распространения заболеваний. Учитывая невероятно высокие показатели успеха клинических испытаний, это устройство, в перспективе, спасет множество человеческих жизней.