3D打印智能手機(jī)顯微鏡在醫(yī)學(xué)方面的貢獻(xiàn)

淋巴絲蟲病是由寄生性的羅阿絲蟲（又稱眼絲蟲）引起的嚴(yán)重疾病。羅阿絲蟲是一種微小的纖維性生物，其成蟲只生活在人體淋巴系統(tǒng)內(nèi)。該病癥影響了非洲，亞洲、中美洲和南美洲熱帶和亞熱帶地區(qū)超過1.2億人。它通過蚊子的叮咬在人群中間傳播。羅阿絲蟲的成蟲壽命長達(dá)七年，當(dāng)它們交配后會生成數(shù)以百萬計(jì)的幼蟲進(jìn)入血液。淋巴絲蟲病通常不會危及生命，但它可能會導(dǎo)致淋巴系統(tǒng)和腎臟嚴(yán)重甚至永久性的損害。這種損害會導(dǎo)致液體匯集，使得患者手臂、胸部、腿部甚至生殖器部位腫脹至正常幾倍大小。淋巴系統(tǒng)的減弱功能使得人體難以對抗細(xì)菌和感染，同時也會導(dǎo)致皮膚的硬化和增厚，這就是所謂的象皮病。淋巴絲蟲病是全球第二大致殘的原因，也是部分非洲地區(qū)的高發(fā)傳染病。如今，加州大學(xué)伯克利分校的一個研究團(tuán)隊(duì)使用3D打印開發(fā)出方便的智能手機(jī)顯微鏡，可以通過一滴血檢測和量化寄生蟲的感染，從而快速發(fā)現(xiàn)淋巴絲蟲病。

他們把這個裝置命名為CellscopeLoa，并認(rèn)為它將成為幫助患者和醫(yī)務(wù)工作者的一個簡單易用而且非常有效的解決方案。CellscopeLoa裝置使用3D打印的支架將高分辨率鏡頭固定在手機(jī)的攝像頭的下方，并通過一塊Arduino電路板和藍(lán)牙連接控制整個過程。使用者只需在手機(jī)屏幕上按一下，手機(jī)就會通過藍(lán)牙與底板上的Arduino控制器實(shí)現(xiàn)無線通訊，對血樣進(jìn)行處理和分析。齒輪會把血樣移動到攝像頭前方，一種計(jì)算機(jī)算法會對手機(jī)拍下的視頻中絲蟲標(biāo)志性的扭曲運(yùn)動自動的進(jìn)行分析，并把絲蟲的數(shù)量顯示在顯示屏上。整個測試本身需要不到三分鐘，而且整個過程是完全自動的，只需稍加培訓(xùn)，即可正常操作該設(shè)備。

我們在之前已經(jīng)證明，手機(jī)可以用于制造顯微鏡，但這次是第一個將硬件成像技術(shù)與自動化軟件結(jié)合在一起形成的完整的診斷解決方案。”加州大學(xué)伯克利分校的生物工程教授DanielFletcher說：“CellScope的視頻能夠提供準(zhǔn)確、快速的結(jié)果，使醫(yī)務(wù)工作者能夠盡快做出可能挽救生命的治療決策。”

美國國家過敏與傳染病研究所的ThomasNutman與加州大學(xué)伯克利分校的研究團(tuán)隊(duì)合作，并在來自喀麥隆和法國研究人員的幫助下開發(fā)出了CellscopeLoa，并開始在喀麥隆進(jìn)行研究試點(diǎn)。