快速檢測(cè)易于部署且只需要最少的設(shè)備，為正在進(jìn)行的抗擊瘧疾工作提供了重要的診斷工具，瘧疾每年影響全球 2.5 億多人。雖然這些測(cè)試的出現(xiàn)極大地促進(jìn)了疾病流行地區(qū)的診斷，但它們?nèi)匀簧婕皩?duì)患者進(jìn)行侵入性抽血，這需要熟練的醫(yī)務(wù)人員并帶來(lái)額外的安全風(fēng)險(xiǎn)。
由約翰霍普金斯大學(xué)工程師領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一種替代方法：一種使用光來(lái)診斷通常致命的疾病的快速診斷測(cè)試——無(wú)需抽血或刺破手指。
“通過(guò)我們提出的方法，沒(méi)有侵入性的手指刺破。相反，我們正在研究一種方法，通過(guò)使用近紅外光的非侵入性測(cè)量來(lái)診斷一個(gè)人是否患有瘧疾，”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、副教授 Ishan Barman 說(shuō)。懷廷工程學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)。
目前的快速瘧疾檢測(cè)涉及將血液樣本應(yīng)用于檢測(cè)條，檢測(cè)條可以檢測(cè)紅細(xì)胞中是否存在引起瘧疾的瘧原蟲。此類檢測(cè)可以在護(hù)理點(diǎn)進(jìn)行并在大約 20 分鐘內(nèi)提供結(jié)果，但也不足以檢測(cè)血液中寄生蟲水平較低的無(wú)癥狀感染。
Barman 的團(tuán)隊(duì)通過(guò)開發(fā)手持式篩查設(shè)備改進(jìn)了該模型，該設(shè)備可以掃描患者的手臂或手指以檢測(cè)是否存在瘧疾，而無(wú)需抽血。
這項(xiàng)名為 ParaSpy Plus 的技術(shù)依賴于一種光纖探針，它結(jié)合了兩種光譜模式，即無(wú)標(biāo)記拉曼光譜和漫反射光譜 (DRS)，以無(wú)創(chuàng)方式量化紅細(xì)胞中的瘧疾寄生蟲。
得益于光纖探頭，拉曼和 DRS 測(cè)量在體內(nèi)連續(xù)進(jìn)行，無(wú)需采血。當(dāng)設(shè)備收集數(shù)據(jù)時(shí)，測(cè)量結(jié)果將直接輸入人工智能算法，從而提供快速準(zhǔn)確的診斷。
該團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將其新的傳感技術(shù)和人工智能軟件集成到一個(gè)便攜式篩查設(shè)備中。并且無(wú)需任何抽血或樣本制備，該設(shè)備可用于在臨床環(huán)境之外(例如學(xué)?；蛏鐓^(qū)中心)篩查瘧疾。
該團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，在三年項(xiàng)目期結(jié)束時(shí)，原型將準(zhǔn)備好通過(guò)不同瘧疾流行地區(qū)的臨床研究進(jìn)行大規(guī)模驗(yàn)證。
巴曼說(shuō)，ParaSpy Plus 還將適用于許多其他疾病的診斷和治療。
“我們工作的次要目標(biāo)是探索該平臺(tái)診斷同一人群中高患病率疾病的能力，例如貧血和鐮狀細(xì)胞病，”Barman 說(shuō)。
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