Onderzoekers van Washington State University (VS) hebben een draagbare spectrometer gemaakt die acht monsters van lichaamsvloeistoffen tegelijk kan testen op stoffen die wijzen op kanker. Het apparaatje bewijst zijn waarde in arme gebieden waar geen goede analyselaboratoria zijn.

De draagbare spectrometer meet de aanwezigheid van de stof IL-6 (interleukine-6), een bekende biomarker voor long-, prostaat-, lever- en borstkanker. Een biomarker is een stof in het bloed waarvan een verhoogde concentratie kan duiden op een ziekte.

De spectrometer bestaat uit een frame waar een smartphone in past. Onderin het frame zit een lichtbron, met daar bovenop een doorzichtige microplate (een standaard hulpmiddel in medische labs) met 96 putjes voor de te testen vloeistoffen. Het licht wordt per monster door een prisma gesplitst in zijn kleurencomponenten. Verschillende kleuren licht gaan achtereenvolgens door de vloeistof heen. Via een tralie komt dat licht vervolgens op de beeldsensor van de smartphonecamera terecht.

De smartphone berekent zo het lichtspectrum, waaruit de concentratie van de gezochte stof — in dit geval IL-6 — te bepalen is. Verschillende onderdelen van het beweegbare frame, waar de smartphone in hangt, zijn vervaardigd met een 3D-printer.
 


Acht monsters

Dergelijke apparaatjes bestonden al, maar die werkten tot nu toe altijd met een enkel monster tegelijk. Met de vinding van de Amerikanen zijn acht monsters tegelijk te testen, of zijn acht verschillende tests op hetzelfde monster uit te voeren. Daardoor kunnen onderzoekers of artsen sneller testen.

‘Onze spectrometer is vooral handig in klinieken en ziekenhuizen die veel monsters willen testen, maar geen analyselaboratorium hebben. Ook artsen die werken in afgelegen gebieden hebben baat bij zo’n compact en draagbaar apparaatje’, zegt projectleider dr. Lei Li, universitair docent bij de School of Mechanical and Materials Engineering van Washington State University (persbericht ‘WSU portable smartphone laboratory detects cancer’). In eerste labtests lijkt de betrouwbaarheid goed: 99 %. Op dit moment lopen er proeven onder praktijkomstandigheden.
 

Andere smartphones

De onderzoekers hebben ook aan app gemaakt voor het bedienen van de spectrometer. De totale materiaalkosten voor de spectrometer zijn 150 dollar (135 euro). Hij is ontworpen voor de iPhone5, maar Li werkt nu aan een verstelbaar apparaat, waar verschillende smartphones in moeten passen.
 

Kleurveranderingen

De biomedische techniek waar de spectrometer gebruik van maakt, heet ELISA. De methode is gebaseerd op kleurveranderingen die optreden wanneer een bepaalde stof in het monster aanwezig is. In een persbericht van van de universiteit UCLA dat vorig jaar verscheen staan meer details: ‘UCLA researchers create smartphone-based device that reads medical diagnostic tests quickly and accurately’.
 

Diagnoses

Steeds vaker gebruiken onderzoekers smartphones voor het doen van metingen of het stellen van medische diagnoses. Zo bouwden onderzoekers van MIT eerder een telefoon om tot een eenvoudige gasmeter (zie artikel ‘Goedkope sensor voor zenuwgas’). Voor het meten van de concentraties fijn stof in de lucht bleek het heel handig dat iedereen tegenwoordig over een smartphone beschikt (zie artikel ‘Fijnstofproef nu ook in Europa’).


Foto's Washington State University