Malaria Diagnostics: il ricercatore 3D stampa accessori per microscopi per imaging su smartphone
In ‘ 3D-stampato Microscopio accessori: tecnologia accessibile per la diagnostica efficiente ,’ Nicholas Addy-Tayie esplora l’uso di tecniche avanzate per creare una migliore microscopia nella diagnostica della malaria. La malaria può essere mortale , soprattutto per coloro che sono pesantemente esposti ai morsi di zanzare infette da P. falciparum , secondo i Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Come sottolinea l’autore, la malattia potenzialmente letale è più comune nei paesi dell’Africa sub-sahariana e in Asia, dove i bambini sono più vulnerabili.
Le statistiche del documento di Addy-Tayie indicano che nel 2015 ci sono stati 445.000 decessi per malaria (dati dell’Organizzazione mondiale della sanità). E sebbene gli Stati Uniti abbiano investito somme significative per vedere la malattia eliminata, l’Oms riferisce che “le statistiche dannose” non sono state accolte bene in tutto il mondo.
“Ci sono due principali pratiche attualmente coinvolte nella diagnostica della malaria, in particolare; il test standard per microscopio e Rapid Diagnostics Test altrimenti chiamato RDT. Considerando che il microscopio standard è la scelta più preferita per la diagnostica; a causa dei risultati dettagliati che fornisce, che influenzano quindi l’efficacia e l’efficienza del trattamento; la struttura del microscopio richiede un certo livello di costo da acquisire. Questo coinvolgimento dei costi ha influenzato la scarsa disponibilità del microscopio nei paesi e nelle comunità in via di sviluppo “, afferma Addy-Tayie.
L’autore continua a sottolineare che oggi è fondamentale creare modi più efficaci per studiare la malattia, e questo inizia con il microscopio. Per la sua tesi in Materials Processing Technology ad Arcada, Tayie delinea il concetto, insieme a ricerca, progettazione e test di un accessorio per microscopio per l’imaging da uno smartphone. La metodologia di ricerca comprendeva interviste con operatori sanitari, principalmente per discernere se stessero utilizzando kit RDT o kit di microscopia per la diagnosi.
“Apparentemente, la raccolta di dati nelle istituzioni in Ghana non è molto comune”, afferma l’autore.
“L’ipotesi generale con tutti gli intervistati è che esiste una possibilità molto alta che sia il parassita falciparum a causare i sintomi prevalenti della malaria oi sintomi non possano essere attribuiti all’infezione da malaria. In altre parole, l’altra malaria che causa parassiti come vivax e altri non sono comuni nel paese “.
La microscopia (tramite un microscopio ottico) è risultata essere il tipo più comune di strumento diagnostico, sebbene l’attrezzatura sia effettivamente difficile da reperire. Addy-Tayie ha realizzato che gli accessori per la microscopia potevano essere creati utilizzando tutti i vantaggi classici della stampa 3D, riducendo la quantità di manodopera necessaria ed eliminando la necessità di ordinare parti da una fabbrica o passare attraverso un intermediario.
E anche se può essere ironico che gli strumenti sanitari e l’accessibilità alle cure mediche possano essere scarsi mentre gli smartphone sono di proprietà di milioni, questo apre un portale per la diagnostica, tramite gli adattatori per microscopia. Potrebbero esserci altre opzioni disponibili, ma nessuna sembra adattarsi meglio al dispositivo di imaging MOPID (mobile-optical-polarization) in quanto può sfruttare una semplice fotocamera dello smartphone per scattare immagini ad alta risoluzione. I raccordi stampati 3D creati per questo studio funzionano anche senza problemi, tra cui:
Supporto per sorgente di luce
Diffusore
Vetrino campione
Attacco al microscopio
L’autore afferma che questo dispositivo può aiutare a diagnosticare rapidamente la malaria, offrendo una risoluzione microscopica, “alla pari con la spettroscopia da banco”; tuttavia, esiste un grado di “know-how ottico” consigliato per l’uso con il prodotto in termini di messa a fuoco e zoom.
Il sistema MOPID
“Il progetto è stato progettato e implementato in base agli obiettivi disponibili e quindi al conseguente ingrandimento. Il concetto di obiettivi di microscopia che ha costituito la base per il concetto di design coinvolto in Project Design 2 consente l’aggiunta di lenti a tubo extra per migliorare l’ingrandimento “, ha concluso l’autore.
“Pertanto, in futuro potrebbero essere apportati ulteriori miglioramenti per ottenere un ingrandimento e una risoluzione ancora maggiori. Tuttavia, l’OMS raccomanda l’ingrandimento 1000X per una diagnosi efficace della malaria. E la dimensione minima del parassita della malaria è di circa 0,001 mm; ma l’occhio nudo può vedere un oggetto di 0,1 mm. Pertanto, ottenendo circa 140 ingrandimenti; per 0,14 invece di 1,0 mm raccomandati è apprezzabile. “
