211service.com
Modifierad iPhone kan upptäcka blodsjukdomar
En billig lins som gör det möjligt för en mobiltelefons kamera att urskilja formerna på celler i ett blodprov kan göra det lättare att diagnostisera tillstånd som sicklecellanemi på platser utan medicinsk infrastruktur.
Litet objektiv: En millimeterbred kullins hålls framför en mobiltelefonkameras lins med en bit gummi.
Systemet utvecklades vid University of California, Davis, och är utformat för att tillåta fältarbetare att fotografera blodprover från patienter och sedan skicka mikrofotografierna till läkare via det cellulära nätverket för tolkning.
Även om andra har kopplat mikroskop till mobiltelefonkameror, strävade Davis-gruppen efter att göra sin enhet billig. Det gjorde den genom att använda en mycket enkel lins som är gjord av en enda glaskula cirka en millimeter i diameter och hålls på plats framför kameran med en liten bit gummi. Den lilla storleken resulterar i en hög krökning som ger bra förstoring, säger Sebastian Wachsmann-Hogiu , en fysiker med Davis's Center for Biophotonics, Science and Technology, och ledaren för forskargruppen. Eftersom en mobiltelefonkamera också använder linser med kort brännvidd och en miniatyriserad sensor med mycket små pixlar, är den optiskt kompatibel med den lilla kullinsen. Du skulle inte kunna göra det här med en vanlig kamera, avstånden där är för stora, säger Wachsmann-Hogiu.
Nackdelen med att använda en kullins är att den resulterande bilden är avsevärt förvrängd, förutom i ett mycket litet område direkt bakom linsen. Davis-teamet löste detta problem med programvara. För att ta en bild med sitt system tar programvaran flera foton av ett blodprov när antingen kameran eller provet flyttas; programvaran kombinerar sedan bilderna till en större, oförvrängd bild. Den nuvarande prototypen kan lösa funktioner med en diameter på cirka 1,5 mikrometer.
Medan systemet utvecklades med en relativt dyr iPhone 4 med en femmegapixelkamera, säger Wachsmann-Hogiu att det skulle kunna anpassas till billigare telefoner med en eller två megapixelkameror, som är mer sannolikt att hitta i fattiga länder. Wachsmann-Hogiu tror att med massproduktion kan ett tillbehör baserat på en plast, snarare än glas, linsdesign produceras för cirka 2 $, tillräckligt billigt för att användas i fattiga länder.
Snabb jämförelse: Den övre raden visar blodkroppar avbildade med ett traditionellt mikroskop. Den nedre raden visar samma prover avbildade med en smart telefon. Den vänstra kolumnen är normalt blod, den mittersta kolumnen är från en patient med järnbrist och den högra kolumnen är från en patient med sicklecellanemi.
Ramesh Raskar , en professor vid MIT:s Media Lab, håller med om att utnyttjande av allestädes närvarande teknologi är nyckeln till att förbättra hälsan i fattiga länder. Det finns mer än fyra miljarder telefoner där ute, säger han. Jag kan inte föreställa mig att mer än en miljon mikroskop säljs per år. Raskars eget Netra-projekt utvecklar mobiltelefonbilagor som kan användas för synundersökningar. Han säger att arbete som hans eget och Davis-gruppen är en del av en vacker trend som låter globala hälsoinitiativ piggyback på skalbara plattformar som mobiltelefoner.
Davis-teamet, som kommer att presentera sin forskning för Optical Society of America's årligt möte nästa onsdag, planerar en serie fälttester och för diskussioner med tillverkande partners för att kommersialisera tekniken. Wachsmann-Hogiu uppskattar att systemet kan nå marknaden inom två eller tre år. Hans team arbetar också på ett tillbehör som låter en mobiltelefon fungera som en spektrometer, byggd genom att sträcka ut eltejp med en smal slits över ändarna på ett plaströr. Ljus från ett prov diffrakteras genom att passera genom slitsarna innan det faller på telefonens kamera, vilket skapar ett spektrum som kan användas för att utföra grundläggande analyser av blodkemi.