Een onderzoeker van de Simon Fraser University hoopt vrouwen op het platteland te helpen toegang te krijgen tot informatie over hun reproductieve gezondheid met behulp van een gemeenschappelijk hulpmiddel in hun zak:een smartphone.

Zhendong Cao heeft een unieke manier ontwikkeld om te profiteren van de camera van een smartphone, zodat deze uiteindelijk kan helpen bij het uitvoeren van niet-klinische diagnostische tests, met eerste toepassingen die vrouwen kunnen helpen bij gezinsplanning en monitoring van reproductieve gezondheid.

Cao's afstudeerproject werd mede begeleid door professor in de ingenieurswetenschappen Ash Parameswaran en professor in gezondheidswetenschappen Pablo Nepomnaschy. Het onderzoek richt zich op een belangrijke uitdaging voor Nepomnachy's veldstudies in Guatemala.

"De camera van een smartphone kan tot 16 miljoen kleuren onderscheiden, " zegt Cao, die onlangs is afgestudeerd met een master in de toegepaste wetenschappen. "We maken gebruik van deze mogelijkheid om hetzelfde soort diagnostische tests uit te voeren als een microplaatlezer in een laboratorium, behalve dat we een gewone telefoon gebruiken."

Typisch, onderzoekers voeren diagnostische tests uit in een laboratorium dat is uitgerust met een microplaatlezer. Microplaatlezers kunnen duizenden dollars kosten en meer dan 50 pond wegen. Cao's apparaat maakt deel uit van een systeem dat, wanneer voltooid, kunnen onderzoekers overal ter wereld dezelfde laboratoriumtests uitvoeren.

Om zijn technologie te ontwikkelen, Cao paste de software in de camera van een smartphone aan om de hoeveelheid gekleurde pixels en UV-licht in een foto van een biologisch monster te analyseren.

De kleuren in de pixels van de foto komen overeen met een bekende 'handtekening' die door een stof wordt geproduceerd, bijvoorbeeld oestrogeen - dat de onderzoeker of zorgverlener onderzoekt. De manier waarop licht wordt geabsorbeerd of uitgestraald, kan de concentratie van een monster aangeven, zoals hoeveel oestrogeen aanwezig is in speeksel. Naast oestrogeen, de onderzoeker of clinicus zou andere indicatoren van de reproductieve gezondheid en stressniveaus van vrouwen kunnen testen, die van invloed kunnen zijn op haar vermogen om zwanger te worden.

Om de nauwkeurigheid en efficiëntie van de tests te verbeteren, Cao creëerde ook een lichtblokkerende container ter grootte van een koektrommel met meerdere monsters om te testen. De container beschermt tegen interferentie van omgevingslicht en helpt de smartphone een nauwkeuriger beeld vast te leggen. Allemaal samen, Cao toonde aan dat het resultaat van de tests van de smartphone vergelijkbaar was met de originele microplaatlezertechnologie.

Cao's innovatie zou het mogelijk kunnen maken om hoogwaardige laboratoriumtests in de hand te houden, ondersteuning van sneller onderzoek op korte termijn, of misschien op een dag, snellere toegang tot informatie over reproductieve gezondheid en diagnoses in plattelandsgebieden.

"Als we monsters verzamelen voor ons onderzoek met vrouwen in deze plattelandsgebieden, we sturen onze monsters terug naar ons laboratorium om ze te analyseren, " legt Katrina Salvante uit, een onderzoeksmedewerker in het laboratorium van Nepomnaschy die meewerkte aan Cao's project. "We hopen de dure en omvangrijke apparatuur die we in ons lab gebruiken te vervangen door een smartphone, die onderzoekers zoals wij in het veld zouden kunnen uitvoeren en waar de vrouwen zelf toegang toe hebben, te."

Indien gecommercialiseerd, gezondheidswerkers zouden de resultaten van de smartphone-testkit kunnen gebruiken om vrouwelijke patiënten in realtime te informeren over hun dagelijkse reproductieve status, zodat ze beslissingen kunnen nemen over gezinsplanning en algehele reproductieve gezondheid.

Verder, Cao's innovatie zou op lange termijn brede toepassingen kunnen hebben.

"We zijn begonnen met de vraag over vruchtbaarheidstesten met Pablo's lab, " zegt Parameswaran. "Maar dit kan allerlei toepassingen hebben. We denken al na over het potentieel voor kankerdetectie, voedselveiligheid, of zelfs de gezondheid van het vee.

"We willen technologieën creëren die toegankelijk zijn, goedkoop en kan de toegang tot hoogwaardige wetenschap verbeteren, ongeacht waar iemand zich bevindt."

"Het is opwindend om te werken aan technologieën die een belangrijk potentieel hebben, " zegt Cao, die deze zomer als onderzoeksassistent in het laboratorium van Parameswaran werkt aan een project om draadloze gezondheidsinformatiemonitoring voor ziekenhuizen te ontwikkelen. "Ik ben er trots op deel uit te maken van - en bij te dragen aan - sociaal en technologisch belangrijke projecten."