据西班牙《阿贝赛报》4月14日报道,研究人员在美国《国家科学院学报》发表文章,介绍了这种以智能手机为基础的装置。这种装置使用全息摄影技术,能够获得详细的显微图像,以对细胞和组织的分子构成进行数字化分析。
文章作者之一、研究员西泽·卡斯特罗强调:“我们相信,我们开发的这一平台能以极低的成本提供诊断所需的基本特征。”
该平台名为数字衍射诊断系统(D3系统),就是在普通的智能手机上安装一个配有发光二极管的成像组件,并利用其摄像头记录下高分辨率的图像资料。D3系统具有比传统的显微镜更大的视野,能够在单个图像中记录血液或组织样本中超过10万个细胞的资料。
这些资料会通过安全、加密的云端服务,被上传到一个远程图像处理器中进行分析,分析结果很快就会传回医疗点。为了对肿瘤进行分子层面的分析,需要用结合了已知癌症相关分子的微珠给血液或组织样本作标记,并将微珠装到D3系统的成像组件上。
在完成图像采集和资料传输后,要通过分析由微珠生成的衍射图案,检测是否存在特定的分子。使用大小、涂层各异的微珠能够产生独特的衍射轨迹,更便于检测。研究团队为D3系统开发的数值算法能够区分细胞和微珠,并在0.09秒内分析多达10兆的资料。
在用D3系统对癌细胞系进行研究的先导性试验中,肿瘤蛋白质的存在与否以极佳的精确度被检测出来,而且宽广的视野使得研究人员可以同时对超过10万个细胞进行分析。
研究团队对25名巴氏试验结果异常的女性进行了宫颈活检样本分析,结果D3系统的分析能迅速、可靠地把样本分为高风险、低风险和良性三类,其结果与传统的病理检查一致。
而D3系统对淋巴结细针活检样本的分析,能精确地区分4名患者,他们的淋巴瘤诊断结果也被传统的病理检查证实。
结合蛋白质分析,D3系统经过改进还能成功并且灵敏地检测DNA,如人类乳头瘤病毒等。在这些试验中,结果均可在1小时内得出,而且每项试验的成本仅为1.8美元,这个价格今后还有望随系统的改进继续下降。
研究员拉尔夫·韦斯莱德说:“我们希望D3平台能提升癌症检测的广度和深度,在资源有限的地方也具有可行性和可持续性。”(编译/苏佳维)