Тест COVID-19 на базе смартфона

Исследователи разработали метод тестирования на COVID-19, который использует микроскоп для смартфона для анализа образцов слюны и получения результатов примерно через 10 минут. Этот метод сочетает в себе скорость существующих тестов на антиген мазка из носа с высокой точностью тестов ПЦР (полимеразная цепная реакция) мазка из носа. Они адаптируют недорогой метод, который они изначально создали, для обнаружения норовируса — микроба, известного тем, что он распространяется на круизных лайнерах — с помощью микроскопа для смартфона. Они планируют использовать этот метод в сочетании с ранее разработанным тестом полоскания горла солевым раствором.

Традиционные методы обнаружения норовируса или других патогенов часто дороги, требуют большого набора лабораторного оборудования или научных знаний. Тест на норовирус на основе смартфона состоит из смартфона, простого микроскопа и кусочка микрофлюидной бумаги — бумаги с восковым покрытием, которая направляет жидкий образец по определенным каналам. Он меньше и дешевле, чем другие тесты, его компоненты стоят около 45 долларов США.

Основа технологии относительно проста. Пользователи вводят антитела с флуоресцентными шариками в потенциально загрязненную пробу воды. Если в образце присутствует достаточно частиц возбудителя, к каждой частице возбудителя присоединяется несколько антител. Под микроскопом частицы патогена выглядят как маленькие скопления флуоресцентных шариков, которые пользователь может затем сосчитать. Процесс — добавление шариков к образцу, замачивание листа бумаги в образце, затем фотографирование на смартфон под микроскопом и подсчет шариков — занимает от 10 до 15 минут. Человек, не являющийся ученым, может узнать, как это сделать, посмотрев короткое видео.

Команда создала напечатанный на 3D-принтере корпус для насадки микроскопа и микрофлюидного бумажного чипа, а также метод, называемый адаптивным определением порога. Раньше исследователи устанавливали фиксированное значение того, какое количество возбудителя представляет опасность, что ограничивало уровни точности. Этот метод использует искусственный интеллект для установки порога опасности и учета различий в окружающей среде, таких как тип смартфона и качество бумаги.

Команда работает над еще более простым методом, который оставляет немного больше места для ошибок. В нем используется та же технология, но вместо микроскопа для смартфона и специально разработанного корпуса пользователям нужно будет только загрузить приложение для смартфона и использовать микрофлюидный чип с QR-кодом.

В отличие от метода флуоресцентного микроскопа, где чип должен находиться в правильном положении, пользователь просто делает снимок чипа. Независимо от угла или расстояния, с которого сделана фотография, приложение для смартфона может использовать AI и QR-код для учета отклонений и выполнения соответствующих расчетов.