スマートフォンベースのCOVID-19テスト
研究者たちは、スマートフォンの顕微鏡を使用して唾液サンプルを分析し、約10分で結果を出すCOVID-19検査法を開発しました。この方法は、既存の鼻腔スワブ抗原検査の速度と、鼻腔スワブPCR（ポリメラーゼ連鎖反応）検査の高精度を組み合わせたものです。彼らは、スマートフォンの顕微鏡を使用して、クルーズ船での拡散で有名な微生物であるノロウイルスを検出するために最初に作成した安価な方法を採用しています。彼らは、以前に開発された生理食塩水うがい薬テストと組み合わせてこの方法を使用することを計画しています。
ノロウイルスまたは他の病原体を検出するための従来の方法は、多くの場合、費用がかかるか、実験装置の大規模なスイートを必要とするか、または科学的専門知識を必要とします。スマートフォンベースのノロウイルス検査は、スマートフォン、単純な顕微鏡、およびマイクロ流体紙（液体サンプルが特定のチャネルを通って流れるように導くワックスコート紙）で構成されます。他のテストよりも小型で安価であり、コンポーネントのコストは約45ドルです。
技術の基礎は比較的単純です。ユーザーは、汚染されている可能性のある水サンプルに蛍光ビーズを含む抗体を導入します。病原体の粒子がサンプルに十分に存在する場合、いくつかの抗体が各病原体粒子に付着します。顕微鏡下では、病原体粒子は蛍光ビーズの小さな塊として現れ、ユーザーはそれを数えることができます。サンプルにビーズを追加し、サンプルに紙を浸し、顕微鏡でスマートフォンの写真を撮り、ビーズを数えるプロセスには、約10〜15分かかります。科学者でない人は、簡単なビデオを見ることでそれを行う方法を学ぶことができます。
チームは、顕微鏡アタッチメントとマイクロ流体ペーパーチップ用の3D印刷されたハウジングと、適応しきい値処理と呼ばれる方法を作成しました。以前は、研究者はどの量の病原体が危険を構成するかについて固定値を設定していましたが、これは精度レベルを制限していました。この方法では、人工知能を使用して危険しきい値を設定し、スマートフォンの種類や紙の品質などの環境の違いを考慮します。
チームは、エラーの余地をわずかに残す、さらに単純な方法に取り組んでいます。同じテクノロジーが使用されますが、スマートフォンの顕微鏡と特別に設計されたエンクロージャの代わりに、ユーザーはスマートフォンアプリをダウンロードして、QRコードがスタンプされたマイクロ流体チップを使用するだけで済みます。
チップを適切な位置に配置する必要がある蛍光顕微鏡技術とは異なり、ユーザーはチップのスナップショットを撮るだけです。写真の撮影角度や距離に関係なく、スマートフォンアプリはAIとQRコードを使用して差異を考慮し、それに応じて計算を実行できます。
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