De huidige toonaangevende methode om de aanwezigheid van virussen en andere biologische markers van ziekten te beoordelen, is effectief, maar omvangrijk en duur. Het is in veel situaties onbetaalbaar moeilijk te gebruiken, vooral vanwege bepaalde economische en geografische factoren. Dus creëerden en testten onderzoekers een alternatief geminiaturiseerd systeem dat gebruik maakt van goedkope componenten en een smartphone. Onderzoekers hopen dat het systeem degenen kan helpen die de verspreiding van ziekten aanpakken.

Een virusscanner voor een smartphone klinkt in eerste instantie misschien niet zo spannend, maar deze virusscanner zoekt niet naar de nieuwste malware; het scant biologische monsters op echte virussen. Het is een draagbare, goedkoop, batterij-aangedreven apparaat en is het geesteskind van Yoshihiro Minagawa van de Universiteit van Tokyo. Het werd getest met virussen, maar kon ook andere biologische markers detecteren.

"Ik wilde een nuttig instrument maken voor ontoegankelijke of minder welvarende gemeenschappen die kunnen helpen in de strijd tegen ziekten zoals griep, " zei Minagawa. "De diagnose is een kritieke factor van ziektepreventie. Ons apparaat maakt de weg vrij voor betere toegang tot essentiële diagnostische hulpmiddelen."

Huidige state-of-the-art tools voor het detecteren en tellen van virussen en andere biomarkers, zoals fluorescentiemicroscopen, zijn over het algemeen groot, duur, traag en moeilijk te gebruiken. Hoewel zeer nauwkeurig in het tellen van virussen, deze tools zijn gewoon te omslachtig voor veel situaties, vooral wanneer een snelle diagnose vereist is.

"Gezien twee gelijke monsters die griep bevatten, ons systeem detecteerde ongeveer 60 procent van het aantal virussen als de fluorescentiemicroscoop. Maar het is veel sneller om dit te doen en meer dan voldoende om goede schattingen te maken voor nauwkeurige diagnoses, " vervolgde Minagawa. "Wat echt verbazingwekkend is, is dat ons apparaat ongeveer 100 keer gevoeliger is dan een commerciële snelle grieptestkit, en het is niet alleen beperkt tot dat soort virus."

Het toestel is ongeveer zo groot als een baksteen met een gleuf aan de bovenkant waarin je een smartphone plaatst zodat de camera door een kleine lens naar de binnenkant van het toestel kijkt. Op het scherm zou je via een op maat gemaakte smartphone-app zien wat op het eerste gezicht lijkt op een sterrenhemel, behalve dat die sterren in feite individuele virussen zouden zijn.

Virussen worden op hun plaats gehouden op een helder oppervlak in kleine holtes verlicht met een LED. Het oppervlak en de vloeistof eromheen zijn zo ontworpen dat alleen wanneer een holte een virus bevat, invallend licht - het licht dat rechtstreeks op het oppervlak valt - van de LED naar de camera wordt omgeleid, manifesteert zich in een heldere pixel in een verder donkere leegte. Elke holte is 48 femtoliters (quadrillionste van een liter) - er zouden meer dan 10 miljoen van nodig zijn om een ​​enkele menselijke traan vast te houden.

"Dit is nu mogelijk omdat smartphones en hun ingebouwde camera's voldoende geavanceerd en betaalbaarder zijn geworden. Ik hoop deze technologie nu te kunnen brengen aan degenen die het het meest nodig hebben, " concludeerde Minagawa. "We willen ook andere biomarkers, zoals nucleïnezuren, zoals DNA, toevoegen aan de mogelijkheden van dingen die het apparaat kan detecteren. Op deze manier kunnen we het nut ervan maximaliseren voor degenen in de frontlinie van ziektepreventie, levens helpen redden."