Onderzoekers van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign hebben technologie ontwikkeld waarmee een smartphone medische diagnostische tests van laboratoriumkwaliteit kan uitvoeren waarvoor doorgaans grote, dure instrumenten. Kost slechts $550, de spectrale transmissie-reflectie-intensiteit (TRI)-analyzer van het laboratorium van professor Brian Cunningham Bioengineering en Electrical &Computer Engineering hecht zich aan een smartphone en analyseert het bloed van patiënten, urine, of speekselmonsters even betrouwbaar als kliniekgebaseerde instrumenten die duizenden dollars kosten.

"Onze TRI Analyzer is als het Zwitserse zakmes van biosensing, " zei Cunningham, de Donald Biggar Willett Professor of Engineering en directeur van het Micro + Nanotechnology Lab in Illinois. "Het is in staat om de drie meest voorkomende soorten tests in de medische diagnostiek uit te voeren, dus in de praktijk duizenden reeds ontwikkelde tests zouden eraan kunnen worden aangepast."

In een onlangs gepubliceerd artikel, Het team van Cunningham gebruikte de TRI Analyzer om twee commercieel beschikbare testen uit te voeren:een test om een ​​biomarker te detecteren die geassocieerd is met vroeggeboorte bij zwangere vrouwen en de PKU-test voor pasgeborenen om indirect een enzym te detecteren dat essentieel is voor normale groei en ontwikkeling. Hun testresultaten waren vergelijkbaar met die verkregen met spectrometerinstrumentatie van klinische kwaliteit.

"De TRI Analyzer is meer een draagbaar laboratorium dan een gespecialiseerd apparaat, " zei Kenny Long, een MD / PhD-student en hoofdauteur van de onderzoeksstudie.

Onder de vele diagnostische tests die kunnen worden aangepast aan hun point-of-care smartphone-formaat, Lang zei, is een enzymgebonden immunosorbenstest (ELISA), die een grote verscheidenheid aan eiwitten en antilichamen in bloed detecteert en meet en die vaak wordt gebruikt voor een breed scala aan gezondheidsdiagnostische tests. Het systeem kan de uitvoer detecteren van elke test waarbij een vloeistof wordt gebruikt die van kleur verandert, of een vloeistof die lichtopbrengst genereert (zoals van fluorescerende kleurstoffen).

De TRI Analyzer werkt door de smartphonecamera om te zetten in een hoogwaardige spectrometer. specifiek, de analysator verlicht een monstervloeistof met de interne witte LED-flitser van de telefoon of met een goedkope externe groene laserdiode. Het licht van het monster wordt opgevangen in een optische vezel en door een diffractierooster geleid naar de naar achteren gerichte interne camera van de telefoon. Deze optische componenten zijn allemaal gerangschikt in een 3D-geprinte plastic wieg.

De TRI-analyser kan meerdere monsters tegelijkertijd meten met behulp van een microfluïdische cartridge die door een opening aan de achterkant van de houder schuift. Dit vermogen om meerdere monsters snel en betrouwbaar te analyseren, maakt de analyser geschikt voor patiënten die geen gemakkelijke toegang hebben tot een kliniek of ziekenhuis met diagnostische testfaciliteiten of voor patiënten met urgente gezondheidssituaties die snelle resultaten vereisen.

"Onze analyser kan veel tests achter elkaar scannen door de cartridge langs de uitleeskop te vegen, op een vergelijkbare manier als de manier waarop creditcards met magneetstrips worden geveegd, ' zei Lang.

Naast toepassingen in de gezondheidsdiagnostiek, Cunningham zei dat de TRI Analyzer ook kan worden toegepast op point-of-use-toepassingen die diergezondheid omvatten, milieu Controle, drugstest, productie kwaliteitscontrole, en voedselveiligheid. De gepatenteerde technologie is beschikbaar voor licentie.

Een paper waarin de resultaten in detail worden beschreven, getiteld "Multimode smartphone biosensing:de transmissie, reflectie, en intensiteit spectrale TRI Analyzer, " zal worden gepubliceerd in een aankomend nummer van Lab op een chip .