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转：智能手机配件，快速诊断艾滋病

原帖：http://www.guokr.com/article/439913/

哥伦比亚大学工程学院的生物医学工程副教授塞缪尔•K•西亚（Samuel K. Sia）带领一个研究小组，开发出了一种价格低廉，用于即时检测的智能手机配件，该配件能在15分钟内同时检测手指采血样本中是否含有三种传染病标记物。

实验室的血检设备包括机械、光学、电子等系统，这个设备首次实现了上述系统的全部功能。特别的是，该设备无需储能就能进行酶联免疫吸附检测（enzyme-linked immunosorbent assay, ELISA），检测所需的电能可以完全由智能手机提供。它能够进行HIV抗体、梅毒螺旋体特异性抗体和梅毒螺旋体非特异性抗体三联免疫分析，而目前尚无任何单一化验项目能包括这三个指标。

用智能手机配件对扎手指采血的全血样本进行即时HIV和梅毒检测，全程仅需15分钟

西亚开发的这种创新配件(或者叫外接设备)是一种能够轻松连接到智能手机或电脑上的小型设备。最近，卢旺达的医护人员正在试用该配件，对预防母婴传播诊所和自愿咨询检验中心96位病人的手指采血血样进行检测。这一成果发表在2月4日的《科学转化医学》（Science Translational Medicine）杂志上。

“我们的工作成果证明，在智能手机配件上面，人们就能完成整套实验室水准的免疫分析。”西亚说：“我们把微流体技术与消费电子产品的最新技术结合起来，让任何拥有智能手机的人都有条件进行实验室诊断检验。这种技术可能会改变全世界医疗服务的提供方式。”

西亚的团队希望在之前工作的基础上，研发用于快速即时诊断HIV、梅毒以及其他性传播疾病的小型诊断硬件设备。“大家都清楚，如果孕妇能在早期得到诊断和治疗，会大大降低性传播疾病对母亲和孩子的不利影响。”西亚强调。团队开发的这个外接设备又小又轻，一只手就可以拿住，用预填充了反应试剂的一次性检测盒进行化验分析，检测盒上有不同疾病的检测结果显示区域，很像ELISA分析的工具。西亚估计，这个外接设备的制造成本约为34美元，远低于标准ELISA设备18450美元的成本。

该团队在这个外接设备上使用了两个重要的创新设计，使设备能耗显著降低，这样它才能在没有24小时供电的地方正常工作。他们用按压真空泵代替了功耗较大的电动泵，使用者能够用机械按压的方法制造一个负压室，从而推动预装在检测盒中的各种反应试剂流动。这种装置持久耐用，使用者也不需要什么训练，装置无需后期维护或者额外制造其他部件。第二个创新设计是，他们没有在里面装电池，而是利用耳机插口充电和传输数据。而且，由于所有智能手机都配有标准耳机插口，因此，它能够在任何一部兼容智能设备（包括苹果手机和安卓手机）上即插即用。

在卢旺达实地使用时，医护人员先用手机应用进行30分钟的训练，手机应用界面方便使用，可以全程为使用者提供帮助，其中含有每个步骤的图片指示说明，并内置了计时器，用于提醒使用者进行下一步操作，并能记录下检测结果以备后用。绝大多数（97%）病人表示，他们会推荐别人使用这个配件，因为从检测到获得结果的时间很短，一次能够检测多种疾病，而且检测过程简单易行。

“我们开发的配件能够为从医务人员到患者的多种不同用户群体提供新功能。”西亚说：“如果检测梅毒感染的能力得到了提高，也许人类能够将这种疾病的死亡人数降低到原来的十分之一。外接设备的灵敏度很高，而假阳性率很低，因而适合用于大规模筛查，或许，我们能够在对社区内的居民进行HIV普查并迅速让患者接受抗逆转录治疗，这几乎可能停止艾滋病的传播并消灭这种毁灭性的疾病。”

“要在发展中国家市场上推出这个产品还需要做些工作，我们都很兴奋。”他说：“我们还会慢慢发现这种技术将使美国的病人和消费者在哪些方面受益，我们也因此激动不已。”