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Un microscopio de teléfono celular para la detección de enfermedades
En un giro en los accesorios tradicionales de teléfonos inteligentes, los investigadores han demostrado la microscopía fluorescente utilizando un accesorio físico a un teléfono celular común. Los investigadores detrás del dispositivo dicen que podría identificar y rastrear enfermedades como la tuberculosis (TB) y la malaria en países en desarrollo con acceso limitado a la atención médica o en áreas rurales de los EE. UU.
Diagnóstico instantáneo: El Cellscope utiliza un LED de luz azul y filtros para obtener imágenes de fluorescencia. La muestra se inserta junto a la perilla de enfoque de metal.
El Cellscope, que surgió de un proyecto de clase de óptica en la Universidad de California, Berkeley, podía capturar y realizar análisis simples de imágenes ampliadas de muestras de sangre y esputo, o transmitir las imágenes a través de la red de teléfonos móviles para su análisis en otro lugar.
El artilugio, una extensión en forma de tubo que se engancha en el teléfono celular con un clip de cinturón modificado, funciona como un microscopio tradicional, utilizando una serie de lentes que magnifican la sangre o escupen muestras en un portaobjetos de microscopio. Para detectar la tuberculosis, por ejemplo, se infunde una muestra de saliva con un tinte económico llamado auramina. La fuente de luz emite una longitud de onda de excitación, un diodo emisor de luz (LED) azul en el extremo opuesto del dispositivo al teléfono celular, y es absorbida por el tinte de auramina en la muestra de saliva, que se ilumina en verde para iluminar la bacteria de la tuberculosis. Luego, el software automatizado puede contar las bacterias verdes para un diagnóstico en tiempo real, o la imagen puede transmitirse a través de una red celular a una instalación separada donde los médicos pueden analizarla y responder.
El enfoque del teléfono celular es muy valioso para todas las partes del mundo donde los recursos [médicos] son escasos, dice Aydogan Ozcan , profesor asistente de ingeniería eléctrica en UCLA, que está trabajando para desarrollar un método sin lentes para la obtención de imágenes de células móviles. Es un gran paso adelante en esta importante área.
Los investigadores involucrados en el proyecto, dirigido por el profesor de bioingeniería de Berkeley. Daniel Fletcher , describen su trabajo en un artículo publicado en la revista Más uno . Anteriormente demostraron un dispositivo prototipo que usaba luz blanca, o imágenes de campo brillante, para capturar imágenes ampliadas de glóbulos teñidos para detectar parásitos de la malaria, un enfoque que también podría identificar los glóbulos rojos de forma extraña que indican la enfermedad de células falciformes. La fluorescencia agrega una nueva capacidad que podría ser particularmente útil si se hiciera más barata y portátil.
La microscopía de fluorescencia en países de escasos recursos es difícil, dice Wilbur Lam, bioingeniero y médico de la Facultad de Medicina de la UCSF que trabajó en el proyecto como experto clínico. La tecnología de grado de laboratorio [fluorescencia] es cara y difícil de operar, dice. Necesitas una habitación oscura, una lámpara de mercurio y mucho entrenamiento. Estas instalaciones no están disponibles en muchas áreas de los países en desarrollo, que, señala Lam, son los lugares que más necesitan la tecnología para detectar enfermedades comunes como la tuberculosis. El dispositivo Cellscope podría distribuirse a los trabajadores de la salud en áreas remotas, ampliando el alcance de las imágenes médicas basadas en fluorescencia.
Según Fletcher, la Organización Mundial de la Salud prefiere cada vez más la fluorescencia como herramienta de detección de tuberculosis, porque es más fácil para el ojo inexperto detectar algo verde que distinguir una mancha de color sobre un fondo de campo brillante. Sin embargo, con el equipo de fluorescencia tradicional, los trabajadores de la salud todavía tienen que contar puntos en un portaobjetos de microscopio a ojo, lo que puede no ser confiable. El grupo de Berkeley desarrolló un software que cuenta los puntos verdes automáticamente; cuando se instala en el teléfono inteligente, puede hacer que el proceso sea más fácil y rápido.
El microscopio del teléfono celular también podría ser útil para la terapia de la tuberculosis, dice Lam. Se debe observar directamente a los pacientes con tuberculosis que toman su medicación durante varias semanas, para evitar la acumulación de resistencia a los medicamentos. El teléfono puede almacenar imágenes para compararlas y proporciona retroalimentación inmediata, de modo que los pacientes puedan acudir a su trabajador de salud local y ver su progreso cada semana, en lugar de esperar un mes para que las muestras regresen de una ubicación de procesamiento centralizada o ver complicaciones de la enfermedad aparece tres o cuatro meses después.
Esa capacidad de transmitir imágenes microscópicas convierte al Cellscope en una nueva herramienta para la telemedicina, dice Lam. Y debido a que las imágenes pueden tener etiquetas de GPS asociadas, podrían proporcionar una advertencia temprana de brotes de enfermedades.
La digitalización de los registros médicos es otro problema para los trabajadores de la salud en el campo. El grupo de Fletcher se enfrentó al problema mientras demostraba su tecnología en Bangladesh y la República Democrática del Congo. Los registros en papel y lápiz se pierden fácilmente, un problema que el microscopio del teléfono celular podría resolver adjuntando información de identificación del paciente a cada imagen digital. A continuación, se pueden consultar los registros para facilitar su consulta cuando un paciente regresa a la clínica de salud.
La innovación clave de los investigadores, dice Lam, no fue inventar una nueva prueba médica, sino tomar una prueba estándar y presentarla de una manera nueva. Su tecnología resulta ser más pequeña, más barata y conectada a un teléfono celular, dice.
En un mundo con cuatro mil millones de teléfonos móviles, muchos de ellos en países en desarrollo, dice Ozcan, el microscopio de los teléfonos móviles podría aprovechar la infraestructura existente para combatir las enfermedades en un nuevo frente más móvil.