智能手機(jī)是否只能用于通訊、娛樂？如今，隨著智能化時(shí)代的到來(lái)，手機(jī)已經(jīng)不單單是用于通訊和娛樂了，便攜式實(shí)驗(yàn)室以及增設(shè)檢驗(yàn)檢測(cè)功能使得手機(jī)變得更為強(qiáng)大，搭載在手機(jī)上的智能設(shè)備，正刷新著以往的研究成果。

　　細(xì)菌的耐藥性檢測(cè)

　　耐藥細(xì)菌的生存能力極強(qiáng)，對(duì)抗生素的抵抗能力很高，由于不少偏遠(yuǎn)地區(qū)缺乏專業(yè)的設(shè)備和技術(shù)人員檢測(cè)細(xì)菌的藥物敏感性，導(dǎo)致像肺炎、敗血癥等高致死率疾病頻頻發(fā)生。為此一個(gè)來(lái)自 UCLA 的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種低成本的簡(jiǎn)易手機(jī)附件，能夠自動(dòng)檢測(cè)細(xì)菌的耐藥性。

　　據(jù)悉，該附件將手機(jī)與 96 孔板連接在一起，通過(guò) LED 燈照亮樣品，再借助手機(jī)攝像頭掃描檢測(cè)樣品在不同濃度的抗生素藥物下造成的透光率的改變，最后將照片發(fā)送到遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行抗生素敏感性檢測(cè)，大約 1 分鐘后檢測(cè)結(jié)果將回傳至手機(jī)中。

　　根據(jù) UCLA Herry Samueli 工程和應(yīng)用工程學(xué)院電氣工程及生物工程系教授 Aydogan Ozcan 透露，這種新型檢測(cè)方式能夠在廣泛的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的檢驗(yàn)，因此極其適用于那些醫(yī)療資源匱乏的地區(qū)。

　　便攜式手機(jī)實(shí)驗(yàn)室

　　針對(duì)癌癥的檢測(cè)曾是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，為了能夠快速得到檢測(cè)結(jié)果，美國(guó)華盛頓州立大學(xué)的 Lei Li 以及他的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一種低成本的便攜手機(jī)實(shí)驗(yàn)室，據(jù)說(shuō)能夠同時(shí)分析多種樣品來(lái)準(zhǔn)確捕獲一種癌癥生物標(biāo)志物，并給出實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果。

　　該實(shí)驗(yàn)室主要由智能手機(jī)以及一種能夠檢測(cè)人白細(xì)胞介素 -6 的八通道智能手機(jī)光譜儀組成。相比一般的手機(jī)光譜儀，Li 團(tuán)隊(duì)開發(fā)出的這種多通道光譜儀利用一種常見的被稱作酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）的比色測(cè)試方法一次能夠檢測(cè)高達(dá) 8 種不同的樣品，其中 ELISA 將抗體和顏色變化鑒定為疾病標(biāo)志物。

　　Li 表示：該設(shè)備能夠讓 8 種不同的樣品進(jìn)行同樣的測(cè)試，或者將一種樣品放到 8 個(gè)不同的孔中進(jìn)行 8 種不同的測(cè)試，大幅度提高產(chǎn)品檢測(cè)的效率，且準(zhǔn)確率高達(dá) 99%。

　　手機(jī)顯微鏡檢測(cè)皮膚癌

　　全球大約每年都會(huì)出現(xiàn) 200 萬(wàn)以上的皮膚癌患者，為了幫助部分缺乏高性能顯微鏡的偏遠(yuǎn)地區(qū)完成對(duì)皮膚樣品的癌變檢測(cè)，來(lái)自德克薩斯大學(xué)休斯頓健康科學(xué)中心的研究人員基于手機(jī)研制出了一種簡(jiǎn)易顯微鏡。

　　該手機(jī)顯微鏡主要由智能手機(jī)以及 3mm 的球透鏡組成，研究人員利用該設(shè)備對(duì) 1021 份樣本載玻片進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，這種智能手機(jī)顯微鏡對(duì)基底細(xì)胞癌的檢出率高達(dá) 95.6%，對(duì)鱗狀細(xì)胞癌的檢出高達(dá) 89%。

　　綜合來(lái)看，目前該設(shè)備主要適用于對(duì)非黑色素瘤皮膚癌患者進(jìn)行檢測(cè)，準(zhǔn)確率高達(dá) 90%，而針對(duì)黑色素瘤皮膚癌患者的準(zhǔn)確率只有 60%，還需要更深入的研究來(lái)增強(qiáng)智能手機(jī)的檢測(cè)率。但無(wú)論如何，移動(dòng)端設(shè)備在皮膚癌領(lǐng)域已展現(xiàn)出了極強(qiáng)的潛力，未來(lái)或許還能作用于更多其他的疾病檢測(cè)。

　　手機(jī)定量檢測(cè)核酸分子

　　檢測(cè)疾病分子標(biāo)記物的方法十分復(fù)雜且成本高昂，往往需要在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，大大降低了診斷效率。美國(guó)加州理工學(xué)院化學(xué)與化學(xué)工程系 Rustem Ismagilov 教授及其團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一種現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)檢測(cè)的診斷技術(shù)，能夠借助手機(jī)攝像頭完成定量檢測(cè)。

　　該技術(shù)使用了一種被稱為 SlipChip 的微流體技術(shù)平臺(tái)，研究者將特殊的化學(xué)指示劑放入到 SlipChip 設(shè)備的微孔中，經(jīng)過(guò)等溫?cái)U(kuò)增反應(yīng)后，依據(jù)發(fā)生的是陽(yáng)性反應(yīng)還是陰性反應(yīng)，微孔會(huì)相應(yīng)地改變顏色。例如用來(lái)對(duì)樣品中的 HCV RNA 分子進(jìn)行計(jì)數(shù)，那么含有這種 RNA 分子的微孔因該分子在反應(yīng)期間會(huì)被擴(kuò)增而變成藍(lán)色，而不含這種 RNA 分子的微孔將保持紫色。

　　隨后用戶只需要利用手機(jī)拍下整個(gè)反應(yīng)結(jié)果，再根據(jù)某種比率測(cè)量方式進(jìn)行加工，就能將手機(jī)攝像頭檢測(cè)到的顏色轉(zhuǎn)化為一種明確的陽(yáng)性和陰性讀出值。

　　預(yù)防糖尿病足潰瘍

　　糖尿病患者往往需要定期檢查以監(jiān)控足潰瘍的形成，其癥狀主要表現(xiàn)為腳部結(jié)構(gòu)變形、承壓過(guò)大以及血液供應(yīng)能力差等方面，全球共有近 1.3 億人受到不同程度的影響，嚴(yán)重者將面臨截肢風(fēng)險(xiǎn)。

　　但潰瘍通常只有在形成后才能被檢測(cè)到，這不僅需要耗費(fèi)大量的治療時(shí)間，同時(shí)也給患者帶來(lái)了更大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。為了能夠提前感知患者形成足潰瘍的可能性，來(lái)自以色列耶路撒冷希伯來(lái)大學(xué)的 Danny Bavli 及其團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了一款被稱為 SenseGO 的智能可機(jī)洗襪子。

　　SenseGO 擁有數(shù)十個(gè)經(jīng)過(guò)微加工的壓力傳感器，患者由于姿勢(shì)不正確、結(jié)構(gòu)變形或不合腳的鞋子導(dǎo)致的腳部承壓變化都會(huì)被記錄為電信號(hào)，并傳遞到智能手機(jī)上的相關(guān)應(yīng)用程序中，有系統(tǒng)計(jì)算出患者是否有出現(xiàn)足潰瘍的風(fēng)險(xiǎn)。Danny Bavli 表示：“通過(guò)這樣一種簡(jiǎn)單有效的預(yù)防方式，我們就能夠顯著降低糖尿病患者的治療壓力?！?

　　手機(jī) DNA 掃描顯微鏡

　　來(lái)自加州大學(xué)洛杉磯分校 Howard Hughes 醫(yī)學(xué)院的 Aydogan Ozcan 研究團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種新型手機(jī)配件，能將智能手機(jī)當(dāng)做 DNA 掃描顯微鏡使用。

　　根據(jù) Ozcan 的介紹，這是一款光學(xué)配件，或者說(shuō)是一個(gè)小型的 3D 打印盒，里面包括鏡頭，濾鏡，支架和激光器二極管等零部件，能夠測(cè)量比人類發(fā)絲還要細(xì) 50000 倍的 DNA 的大小與成像。手機(jī)應(yīng)用利用攝像頭掃描 DNA 分子，并將數(shù)據(jù)信息傳遞至遠(yuǎn)程服務(wù)器完成測(cè)量，最后返還測(cè)量結(jié)果，整個(gè)過(guò)程據(jù)說(shuō)不到 10 秒鐘。

　　相比貴而笨重的傳統(tǒng)顯微鏡，圍繞智能手機(jī)誕生的新型 DNA 檢測(cè)技術(shù)不僅節(jié)省成本，也進(jìn)一步推動(dòng)了遠(yuǎn)程醫(yī)療與移動(dòng)醫(yī)療的發(fā)展步伐。

　　診斷 HIV 和梅毒

　　像 HIV 和梅毒以及前面提到的癌癥等疾病類型往往具有較長(zhǎng)的潛伏期，等到徹底爆發(fā)再去治療顯然為時(shí)已晚，如果能有一種簡(jiǎn)單方便，隨時(shí)隨地都能進(jìn)行疾病檢測(cè)的產(chǎn)品無(wú)疑會(huì)大幅度降低這類疾病的危險(xiǎn)程度。

　　來(lái)自哥倫比亞大學(xué)的研究人員聯(lián)合研發(fā)了一種低成本的智能手機(jī)適配器，只需要 15 分鐘就能完成對(duì) HIV 和梅毒的診斷。他們將一個(gè)達(dá)到實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)的完整免疫檢測(cè)程序移植到了該配件中，這種適配器能夠復(fù)制基于實(shí)驗(yàn)室的酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定（ELISA）的所有機(jī)械、光學(xué)和電子功能，由手機(jī)供電。測(cè)試產(chǎn)生的數(shù)據(jù)將會(huì)通過(guò)手機(jī)音頻接口發(fā)送到手機(jī)內(nèi)存。

　　根據(jù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的測(cè)試，他們對(duì)該配件進(jìn)行了三重免疫檢測(cè)：同時(shí)檢測(cè) HIV 抗體，梅毒螺旋體特異性抗體和針對(duì)梅毒的非螺旋體抗體。15 分鐘后的測(cè)試結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果的對(duì)比現(xiàn)實(shí)，適配器的 HIV ELISA 和快速血漿反應(yīng)（梅毒篩選實(shí)驗(yàn)）的靈敏度達(dá)到 92——100%，特異性達(dá)到 79%-100%，與目前臨床的算法需求一致。

　　相比實(shí)驗(yàn)室中動(dòng)輒上萬(wàn)美元的檢測(cè)設(shè)備，該適配器輕便小巧功耗低，制造成本僅約 34 美元，同時(shí)根據(jù)對(duì)相應(yīng)病患的調(diào)查，97% 的患者愿意使用此類設(shè)備。

　　移動(dòng)設(shè)備將成為生物醫(yī)療新接口

　　雖說(shuō)上述的各項(xiàng)研究成果還有部分沒有正式投入使用，且相比實(shí)驗(yàn)室層面的功能還具有明顯的局限性，但它們都或多或少地反映出了消費(fèi)類電子產(chǎn)品與實(shí)驗(yàn)室級(jí)別醫(yī)學(xué)檢測(cè)項(xiàng)目結(jié)合的雛形。智能手機(jī)已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)乃至金融、電商、娛樂等行業(yè)的最新接口，生物醫(yī)療領(lǐng)域似乎也正在面臨同樣的變革。尤其在國(guó)外，這樣的趨勢(shì)已經(jīng)變得越發(fā)明顯，人們更傾向于使用手機(jī)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)醫(yī)療保健功能，移動(dòng)醫(yī)療企業(yè)的數(shù)量正在逐漸增加，服務(wù)項(xiàng)目也變得更加豐富，未來(lái)或許遠(yuǎn)程醫(yī)療和移動(dòng)醫(yī)療的概念將快速普及，實(shí)體醫(yī)療機(jī)構(gòu)也將面臨轉(zhuǎn)型。

　　編輯點(diǎn)評(píng)

　　隨著科技智能化、袖珍式的到來(lái)，智能手機(jī)有了更多的用途，用來(lái)檢測(cè)血糖、分析測(cè)試物質(zhì)成分等變得更加便捷，搭載在只能手機(jī)上的多功能檢驗(yàn)檢測(cè)儀器使得實(shí)驗(yàn)工作更加靈活，同時(shí)也有了更加便利的方式。