2021-12-31 01:40

促进偏远农村地区诊断和测试的智能手机解决方案研究

导读西蒙弗雷泽大学的一名研究人员希望通过使用口袋里的一种常见工具:智能手机,帮助农村妇女获得生殖健康信息。曹振东开发了一种独特的智能手

西蒙弗雷泽大学的一名研究人员希望通过使用口袋里的一种常见工具:智能手机,帮助农村妇女获得生殖健康信息。

曹振东开发了一种独特的智能手机摄像头使用方式,最终可以帮助进行非临床诊断测试。最初的应用可以帮助妇女监测计划生育和生殖健康。

曹的论文项目由工程科学教授Ash Parameswaran和健康科学教授Pablo Nepomnaschy共同指导。这项研究解决了内波姆纳西在危地马拉实地研究面临的主要挑战。

“智能手机摄像头可以分辨多达1600万种颜色,”曹说,他最近毕业于应用科学硕士学位。“我们利用这种能力执行与微孔板读数器在实验室中执行的诊断测试相同的测试——除了我们使用日常电话。”

通常,研究人员在装有微孔板读数器的实验室进行诊断测试。微孔板阅读器可能要花费数千美元,重量超过50磅。曹的设备是一个系统的一部分,当它完成时,它将允许研究人员在世界任何地方进行同样的实验室测试。

为了发展自己的技术,曹修改了智能手机摄像头中的软件,分析生物样本照片中的彩色像素和紫外线的数量。

图片中的颜色对应于研究人员或医疗保健提供者正在研究的物质(如雌激素)产生的已知“特征”。光的吸收或发射方式可以指示样本的浓度,例如唾液中有多少雌激素。除了雌激素,研究人员或临床医生还可以测试女性生殖健康和压力水平的其他指标,这些指标可能会影响她的怀孕能力。

为了提高测试的准确性和效率,曹还制作了一个锡罐大小的遮光容器,可以装几个样品进行测试。该容器可以屏蔽环境光的干扰,帮助智能手机捕捉更精确的图像。总而言之,曹证明了智能手机的测试结果与原来的微孔板阅读器技术相当。

曹的创新可以使高质量的实验室检测手持化,并支持在短时间内或某一天加速研究,更快地获得农村地区的生殖健康信息和诊断。

“当我们为这些农村地区的妇女收集样本进行研究时,我们会将它们送回实验室进行分析,”与曹的项目合作的Nepomnaschy实验室的研究员Katrina Salvante解释道。“我们希望用智能手机取代我们在实验室中使用的昂贵而笨重的设备。像我们这样的研究人员可以将这些设备带到现场,女性自己也可以使用智能手机。”

如果商业化,医护人员可以利用智能手机检测试剂盒提供的结果,实时告知女性患者的日常生殖状况,以便她们能够就计划生育和整体生殖健康做出决策。

此外,从长远来看,曹参的创新将得到广泛应用。

“我们从巴勃罗实验室的生育力测试开始,”帕拉梅斯瓦兰说。“但可能有各种应用。我们已经在考虑它在癌症检测、食品安全甚至牲畜健康方面的潜力。

“我们希望创造一种方便、廉价的技术,无论人们身在何处,都能提高他们获得高质量科学的机会。”

“从事具有重要潜力的技术工作是令人兴奋的,”曹说,他正在为帕拉米斯瓦兰实验室的研究助理开发一个项目,该项目将于今年夏天为医院开发无线健康信息监测。“我很自豪能参与重要的社会和技术项目并为之做出贡献。”