芯片实验室：新的RDT技术应对感染性疾病的早期诊断

为了应对新兴公共卫生威胁，感染性疾病的早期诊断是非常关键的。贫困和偏远地区没有常规医疗工具如显微镜和血细胞计数器，在那些地方快速诊断试验（RDT）能使疾病筛查变得快捷和简便。RDT是通过把血样或体液样本放在试纸条上检测的。，通常几分钟就可见试纸条颜色的变化，它能提升感染是否存在。我们可以用不同的试验来检测各种疾病，包括HIV、疟疾、结核和梅毒。

尽管RDT的优点很明显，比如能更好的控制疾病，对疾病高危地区暴发的监测更有效，并且用简单培训的技术员就能检测大量的人群。但是它们也存在问题。“常规RDT通常是人工用眼睛来阅读结果的，这就会容易产生差错，尤其当卫生保健工作者同时进行各种不同类型的检测时，”加州大学洛杉矶分校电子工程和生物工程学教授Aydogan Ozcan说。

为了应对这些挑战，加州大学洛杉矶分校萨缪理工程与应用科学学院和加州纳米系统研究所的Ozcan及同事开发出了一种连在标准手机上就能工作的小型的高性价比RDT阅读器。“我们发明的是适用于所有RDT的通用电子阅读器，不需要人工做决定，”他说。

夹在手机上的RDT阅读器附件包括一个便宜的镜片、三个发光二极管阵列和2个AAA电池，总重65克。这个平台几乎能阅读所有类型的RDT。把试纸条插入这个附件中，在手机自带摄像头和特殊的智能手机应用的帮助下，就能把试纸条转变称数字图像。

平台随后快速阅读数字化RDT图像，然后确定：1.试验结果是否真实；2.结果是阴性还是阳性。这样就能剔除那些人为因素造成的误差，尤其当一个人操作多种类型的试验时。由于RDT试纸条的颜色变化在室外只能维持几个小时，因此用数字化图像保存下来也是非常有好处的。

完成了这一步之后，平台会用无线网络将试验结果汇报到全球服务器。服务器会对数据进行加工和储存，并用谷歌地图把各种疾病在全球范围内的空间和时间上分布和现状绘制成图。

全套RDT阅读器和地图功能都在iPhone和Android智能手机上实现了，这对于我们追踪全球范围内的新兴流行病并对流行病预防提供援助创造了更好的条件。

“这个平台对于全球卫生工作者及政策制定者都是非常有用的，使我们能够在更大范围内了解疾病的应该关系并与感染性疾病作斗争，”Ozcan说。

研究结果发表在《Lab on a Chip》杂志上。本研究的作者有Onur Mudanyali（第一作者）、Stoyan Dimitrov、Uzair Sikora、Swati Padmanabhan和Isa Navruz。他们都来自加州大学洛杉矶分校萨缪理工程与应用科学学院电子工程学系。

Ozcan和他在加州大学洛杉矶分校的团队已经开发出了多种用于应对全球疾病的嵌入标准手机中的数字化部件了。全球目前有50亿手机用户，因此手机将在远程医疗应用中扮演核心的角色。无线远程通讯基础设施的建设，为新兴的基于云端的卫生监测和处理平台创造了机会，研究者说。