Canceranalys via smartphone på bara 45 minuter

New App ska kunna på ett tillförlitligt sätt diagnostisera cancer

2015/04/16

Kommer komplexa förfaranden för cancerdiagnos snart att bli överflödiga? Amerikanska forskare ledd av Ralph Weissleder och Hakho Lee från Massachusetts General Hospital i Boston rapport i „förfaranden“ US National Academy of Sciences („PNAS“) av en ny smartphone app, med analys av blod och vävnadsprover i cancer som misstänks kosta endast 1,70 euro. Cancerdiagnosen kommer att användas främst i utvecklingsländer och avlägsna regioner. Enligt Världshälsoorganisationen (WHO) kommer antalet nya cancerformer per år över hela världen att stiga till nästan 20 miljoner år 2025. Som ett resultat är behovet av billiga diagnostiska förfaranden hög.

App för cancerdiagnos kan ha stora fördelar för människor i utvecklingsländer
Det tar mindre än 45 minuter att analysera blod- och vävnadsproverna för cancer. Dessutom är den lika pålitlig som den vanliga laboratoriediagnostiken och kostar bara 1,70 euro. „Den globala bördan av cancer, begränsad tillgång till patologi i många regioner och ny cellscreeningsteknik ökar behovet av kostnadseffektiva, bärbara och snabba diagnostiska metoder som finns tillgängliga på behandlingsstället“, förklarar medförfattaren av studien Cesar Castro från Massachusetts General Hospital. „Den plattform som vi har utvecklat erbjuder viktiga möjligheter till exceptionellt låg kostnad.“ Förfarandet kan också utvidgas till infektionssjukdomar, rapporterar forskarna i tidningen.

Appen använder det så kallade D3-systemet (Digital Difference Diagnosis), där väsentligen blod eller vävnadsprover behandlas med specifika antikroppar. Därefter sänds de bilder som tas av proven via smartphone till en server och analyseras automatiskt. För att göra det möjligt utvecklade forskarna en bildförstoringsmodul - som liknar ett mikroskop - som är utrustad med ett knappbatteri och en LED-ljuskälla och kan monteras framför linsen på smarttelefonen med hjälp av ett klipp.

För analys av cancer behandlas ett blod eller vävnadsprov med mikrosfärer. Dessa fäster sig mot antikroppar mot vissa cancermarkörer. Provet fotograferas sedan via förstoringsmodulen med smartphoneens kamera. Enligt forskarna kan kameran hos en iPhone 4S (med en rumslig upplösning på två mikron) upptäcka 14 kvadratmeter med mer än 100 000 celler, vilket är mycket mer än med ett mikroskop.

Bilden komprimeras sedan och skickas krypterad till en server, från vilken de karakteristiska brytningsmönster som orsakas av pärlorna undersöks. Dessutom separerar det celler och globuler i fraktioner av en sekund. Resultatet skickas sedan tillbaka till smarttelefonen. Hela processen tar mindre än 45 minuter.

Smartphone app för canceranalys är lika pålitlig som patologiska undersökningar
Först testades appproceduren på 25 kvinnor med misstänkt livmoderhalscancer. Mikrosfärerna, som har en diameter av fem till sju mikron, bär antikroppar mot tre tumörmarkörer. D3-systemet klassificerade proven antingen som maligna, tumörprekursorer eller godartade och var lika pålitliga som patologiska förfaranden.

I ett annat test skilde smartphoneapplikationen också mellan patienter med och utan lymfom. Även med genetiskt material av humant papillomvirus typ (HPV) 16 och 18, vilket kan orsaka livmoderhalscancer, visade D3 systemet framgångsrikt. „Vi förväntar oss att D3-plattformen förbättrar bredden och djupet av cancerprov på sätt som är överkomligt och hållbart för dem med begränsade resurser“, förklarar vitt läder. „Genom att utnyttja det globala genombrottet i mobiltelefontekniken möjliggör systemet omedelbart urval av misstänkta eller högriskfall, vilket hjälper till att undvika förseningar orsakade av begränsad patologi i dessa regioner och minska behovet av att patienter återvänder till uppföljningsvård avkastning.“ Att resa till avlägsna sjukhus kan därför undvikas med det nya förfarandet.

Forskarna rapporterar också att "priset på $ 1,80 kan sjunka ytterligare i framtiden, och processen kommer att bli allmänt optimerad." Så snart också kunna analysera för patogener. Dessutom planerar forskarna att förbättra modulens upplösning från nuvarande 2 till cirka 0,6 mikron. Detta möjliggör analys av alla celltyper däggdjur, det finns vidare i tidskriften. (Ag)