Poner la "célula" en el teléfono celular: el adaptador convierte su cámara en un microscopio


Hace unos años, en la Universidad de California, Berkeley, el profesor Daniel Fletcher desafió a los estudiantes de pregrado en su curso de óptica y microscopía para desarrollar un instrumento que usara solo un teléfono celular y algunas lentes objetivas. No fue hasta después de que comenzara el proyecto que Fletcher y los estudiantes se dieron cuenta de que habían creado un instrumento poderoso pero económico que podría usarse para detectar enfermedades comunes en países en desarrollo, como la malaria, la anemia de células falciformes y la tuberculosis. Estas enf

Hace unos años, en la Universidad de California, Berkeley, el profesor Daniel Fletcher desafió a los estudiantes de pregrado en su curso de óptica y microscopía para desarrollar un instrumento que usara solo un teléfono celular y algunas lentes objetivas. No fue hasta después de que comenzara el proyecto que Fletcher y los estudiantes se dieron cuenta de que habían creado un instrumento poderoso pero económico que podría usarse para detectar enfermedades comunes en países en desarrollo, como la malaria, la anemia de células falciformes y la tuberculosis.
Estas enfermedades, en particular, han causado estragos en África. De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud (OMS), en 2003, en los 10 países africanos con datos disponibles, 11.875.108 personas tenían malaria. Aproximadamente 300, 000 bebés nacen en África cada año con anemia de células falciformes, y la tuberculosis es la principal causa de muerte de personas con VIH y solo en 2007 infectó a aproximadamente 1.9 millones de personas en África subsahariana.
Las limitaciones financieras impiden el diagnóstico y tratamiento de estas enfermedades. Según Dina Sigano, una investigadora científica que se ha ofrecido como voluntaria en hospitales misioneros en Kpele Tsiko, Togo, en África occidental y Andhra Pradesh en India, "conseguir equipos funcionales como los microscopios de luz necesarios para identificar la malaria es un desafío". cuesta miles de dólares, y Sigano señala que una vez que se compra el equipo no hay dinero para mantenerlo y repararlo.

Fletcher y sus colegas creen que su dispositivo, al que llaman CellScope, proporcionará una alternativa económica a los microscopios. El grupo hizo un adaptador extraíble que se ajusta sobre la lente de la cámara en un teléfono celular Nokia N73 estándar. David Breslauer, autor principal del estudio publicado en PLoS One, muestra el adaptador en un video en el sitio web de la universidad. Comprende oculares de microscopio estándar de bajo costo y lentes objetivas, junto con LED de alta potencia, que iluminan el objeto.
Para determinar la utilidad del CellScope, el grupo obtuvo y analizó muestras de pacientes confirmados de malaria y anemia falciforme. Las placas de Petri que contenían cada muestra se sujetaron al extremo del adaptador y se ampliaron con las lentes. La cámara del teléfono capturó las imágenes agrandadas de las celdas. Las células sanguíneas infectadas con malaria se habían vuelto azules con la adición de la tinción de Giemsa y se podían ver claramente en la pantalla del teléfono celular; Las células falciformes irregulares en forma de luna creciente también eran fáciles de detectar.
Las pruebas de tuberculosis fueron más complicadas. Actualmente, el mejor método es teñir las células con un tinte que emitirá fluorescencia cuando el patógeno esté presente y usar un microscopio fluorescente, una variación del microscopio de luz, para ver el brillo. Tales microscopios, sin embargo, cuestan decenas de miles de dólares.
Mientras desarrollaban el CellScope, el grupo de Brelauer notó que los diodos que emiten luz azul proporcionan suficiente luz para activar esta fluorescencia. El descubrimiento, dice, "fue un tanto inesperado. Sucedió que estábamos trabajando en esto al mismo tiempo que la tecnología LED comenzó a ser asequible". Los investigadores agregaron LED azules al adaptador, a un costo de aproximadamente $ 10 cada uno, y cada diodo dura aproximadamente 50, 000 horas, según Breslauer. El grupo incluso tenía espacio para agregar filtros, que se utilizan en microscopios fluorescentes para impedir que la luz extraña contamine la imagen.


Los investigadores analizaron cultivos de células infectadas con tuberculosis con el dispositivo y detectaron las estructuras en forma de varilla de las bacterias dentro de las muestras utilizando el colorante Auramine O, que tiñe las bacterias de la tuberculosis. El tinte absorbe la luz azul y luego emite fluorescencia verde.
Breslauer y el grupo tienen grandes esperanzas en esta tecnología, especialmente dada la infraestructura bien construida para dispositivos inalámbricos en muchos países en desarrollo. Las imágenes pueden analizarse en el campo o transmitirse a las clínicas para un diagnóstico rápido cuando hay una escasez de médicos. Sigano está de acuerdo con la evaluación: "Definitivamente puedo imaginar que esta tecnología es útil en los países del Tercer Mundo", dice ella.
Si el grupo va a convertir la tecnología en un producto, comenta Breslauer, tendrá que superar algunos obstáculos, uno de los cuales es el dinero. "La comercialización de un producto a los países en desarrollo es un desafío y, en esencia, como un trabajo sin fines de lucro", dice. "Necesitamos encontrar aplicaciones rentables si queremos que una empresa se interese en el avance de la tecnología".
Una aplicación rentable, espera Breslauer, es utilizar el teléfono celular para indexar digitalmente el historial médico de una persona. Las personas que requieren recuentos sanguíneos de rutina podrían tomar imágenes microscópicas de muestras de sangre de su hogar y enviarlas por correo electrónico al médico o almacenarlas para un análisis posterior. El grupo planea comenzar las pruebas de campo con el dispositivo en el otoño.