Sci Transl Med:智能手机太智能-配件可诊断HIV和梅毒

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图:哥伦比亚大学研发的Dongle

哥伦比亚大学生物医学工程和卢旺达生物医学中心的研究人员联手,研发并成功测试了一个智能手机电子狗(Dongle),只需15分钟就可得到HIV和梅毒诊断。这篇文章发表在最新一期的Science Translational Medicine

HIV和梅毒在发展中国家比较常见,而患者能获得的医疗保健往往有限。所以科研人员试图突破依赖常规实验室的诊断方法,寻找一种即廉价又便携的设备用于诊断。

科研人员把达到实验室标准的一个完整免疫检测改造到了这个小小的配件上。这种电子狗能复制基于实验室的酶联免疫吸附测定(ELISA)所有机械,光学和电子功能,由手机提供电量。轻便小巧低功耗,制造成本仅约34美元(相比于运行这种测试的高于10000美元的实验室机器设备成本)。电子狗产生的数据会通过智能手机的标准音频插孔传送到手机内存。

医护人员在卢旺达测试了这个新配件,检测了疾病预防控制中心收集的96例血液样品。电子狗进行了三重免疫检测:同时检测HIV抗体,梅毒螺旋体特异性抗体和针对梅毒的非螺旋体抗体。15分钟的测试结果与实验室检测结果比对后证实,电子狗的HIV ELISA和快速血浆反应(梅毒筛选实验)的灵敏度达到92~100%,特异性达到79%-100%,与目前临床的算法需求相一致。而97%的病人也表态更愿意使用电子狗。

这项研究提示我们,消费类电子产品的进展可以使越来越多的某些基于实验室的诊断走出实验室,只用接入到智能手机即可。这样几乎世界各地的人口都可能更方便的接受诊断。这无疑是一个十分令人兴奋的消息。


DOI: 10.1126 / scitranslmed.aaa0056

A smartphone dongle for diagnosis of infectious diseases at the point of care

Tassaneewan Laksanasopin, Tiffany W. Guo, Samiksha Nayak, Archana A. Sridhara, Shi Xie, Owolabi O. Olowookere, Paolo Cadinu, Fanxing Meng, Natalie H. Chee, Jiyoon Kim, Curtis D. Chin, Elisaphane Munyazesa, Placidie Mugwaneza, Alex J. Rai, Veronicah Mugisha, Arnold R. Castro, David Steinmiller, Vincent Linder, Jessica E. Justman, Sabin Nsanzimana and Samuel K. Sia1

Abstract

This work demonstrates that a full laboratory-quality immunoassay can be run on a smartphone accessory. This low-cost dongle replicates all mechanical, optical, and electronic functions of a laboratory-based enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) without requiring any stored energy; all necessary power is drawn from a smartphone. Rwandan health care workers used the dongle to test whole blood obtained via fingerprick from 96 patients enrolling into care at prevention of mother-to-child transmission clinics or voluntary counseling and testing centers. The dongle performed a triplexed immunoassay not currently available in a single test format: HIV antibody, treponemal-specific antibody for syphilis, and nontreponemal antibody for active syphilis infection. In a blinded experiment, health care workers obtained diagnostic results in 15 min from our triplex test that rivaled the gold standard of laboratory-based HIV ELISA and rapid plasma reagin (a screening test for syphilis), with sensitivity of 92 to 100% and specificity of 79 to 100%, consistent with needs of current clinical algorithms. Patient preference for the dongle was 97% compared to laboratory-based tests, with most pointing to the convenience of obtaining quick results with a single fingerprick. This work suggests that coupling microfluidics with recent advances in consumer electronics can make certain laboratory-based diagnostics accessible to almost any population with access to smartphones.

本文链接:http://cn.chemcd.com/news/11227.html

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