Chế tạo phổ kế cho phép phát hiện ung thư bằng điện thoại thông minh

Thiết bị phân tích hỗn hợp hóa chất trong các mẫu mô để xác định interleukin 6 (IL-6), dấu hiệu sinh học có liên quan mật thiết đến ung thư phổi, tuyến tiền liệt, gan, vú và ung thư biểu mô (da hoặc mô).

Dù đây không phải là phổ kế đầu tiên được chế tạo để gắn vào điện thoại thông minh, nhưng thiết bị này có khả năng xử lý cùng một lúc 8 mẫu, nghĩa là vô cùng giá trị đối với các bác sĩ làm việc ở vùng sâu vùng xa không có đầy đủ phương tiện y tế.

Lei Li, trưởng nhóm nghiên cứu cho rằng: "Phổ kế đặc biệt hữu ích cho các bệnh viện và phòng khám có khối lượng lớn mẫu bệnh, nhưng không có phòng thí nghiệm tại chỗ hoặc có ích cho các bác sĩ công tác ở nước ngoài hoặc vùng sâu vùng xa. Họ không thể mang theo cả phòng thí nghiệm nên cần có thiết bị di động và hiệu quả".

Phổ kế hoạt động bằng cách xác định các tính chất của ánh sáng trong quang phổ điện từ. Các nhà khoa học đã ghi lại cách ánh sáng chiếu qua hoặc tác động vào để xác định những yếu tố tạo thành bất lợi bên trong các tế bào của người.

Trong trường hợp này, quang phổ trên điện thoại thông minh sử dụng kỹ thuật ELISA - kỹ thuật sinh hóa để phát hiện kháng thể hay kháng nguyên trong mẫu xét nghiệm. Kỹ thuật này dựa vào những thay đổi ở các kháng thể và màu sắc tế bào để xác định bất cứ dấu hiệu sinh học nào của bệnh.

Trong nghiên cứu, các nhà khoa học đã đặt các mẫu xét nghiệm trong một mạng lưới hốc nhỏ được chiếu sáng từ bên dưới. Sau đó, mạng lưới này được quét nhanh bằng camera của điện thoại thông minh cố định bằng giá đỡ in 3D. Ở giữa là “cách tử nhiễu xạ” (công cụ của sự lựa chọn để tách các màu trong ánh sáng tới) tùy chỉnh, tách các chùm ánh sáng trước khi chúng đi đến điện thoại, cho phép thực hiện phân tích quang phổ chi tiết. Hiện giờ, bộ kit này được gắn để hoạt động trong iPhone 5, nhưng các nhà nghiên cứu cho biết sẽ triển khai kế hoạch thích ứng bộ kit với mọi mẫu điện thoại thông minh.

Hệ thống có thể chia sẻ dữ liệu với nhà nghiên cứu bằng phương thức không dây và không sử dụng quá nhiều năng lượng, ngoài ra còn có một bộ pin tích hợp. Cho đến nay, thiết bị chỉ được thử nghiệm trên các mẫu tế bào thường được xét nghiệm tại lab, nhưng các nhà nghiên cứu cho rằng nó đã đạt đến độ chính xác tương đương với thiết bị đắt đỏ trong phòng thí nghiệm. Bước tiếp theo, nhóm nghiên cứu sẽ thực hiện thử nghiệm lâm sàng trên các bệnh nhân.

Các nhà khoa học cho rằng thiết bị mới sẽ có giá thành khoảng 150 USD ngoài mang lại các kết quả đầy triển vọng, thì lợi ích lớn nhất là khả năng quét đồng thời nhiều mẫu, có thể làm tăng mạnh tốc độ nghiên cứu trong lĩnh vực ung thư. Nếu được thử nghiệm thành công, thiết bị có thể giúp phát hiện ung thư theo phương thức di động.

Các phát hiện được công bố trên Tạp chí Biosensors and Bioelectronics

N.P.D-NASATI (Theo Sciencealert)