Loistaudit ovat köyhissä tropiikin maissa suuri ongelma, vaikka moni taudeista olisi ajoissa havaittuna suhteellisen helppo hoitaa. Tehokkaalle mutta halvalle diagnosointimenetelmälle on siis kipeä tarve.
Helsingin yliopiston, Suomen molekyylilääketieteen instituutin FIMMin ja tukholmalaisen Karoliinisen Instituutin tutkijat ovat löytäneet asiaan ratkaisun arkisesta uudesta teknologiasta. Lähtökohtana ovat web- ja kännykkäkamerat, joilla voi ottaa korkearesoluutiokuvia ja siirtää kuvadataa.
Kamera muunnetaan mikroskoopiksi poistamalla siitä linssit. Näin näyte saadaan asetetuksi suoraan kuvasensorin päälle. Sensori erottaaa jäljitettävän kohteen – kuten loisen munan – jos se on kaksi kertaa suurempi kuin sensorin pikseli. Nykykameroissa pikselit ovat minimaalisia, pienimmillään mikrometrin suuruisia.
– Kuvasensorin erottelukyky ei aivan vastaa laboratoriomikroskooppia, mutta riittää hyvin useimpien tärkeiden loisten tunnistamiseen, sanoo Meilahden kampusella työskentelevä tutkimusjohtaja, dosentti Johan Lundin.
Automaattiset etädiagnoosit avuksi
Mobiilimikroskoopilla näytteestä otettu kuva voidaan joko analysoida paikan päällä tai siirtää tutkittavaksi muualle. Tavoite on minimikroskooppi, jota maallikkokin voi käyttää. Diagnostiikka pystytään keskittämään ja automatisoimaan niin, että se tapahtuu kokonaan tai osin konenäön avulla.
Lundinin tutkimusryhmä on kehittänyt myös analysointiin sopivaa konenäköä.
Paljaan sensorin kuvauskäyttöä on aiemmin hyödyntänyt esimerkiksi NASA tutkiessaan avaruuslennon vaikutusta sukkulamadon käytökseen. Menetelmän soveltaminen loisdiagnostiikkaan on kuitenkin uutta.
Eurolla ote bilhartsiasta
– Testasimme menetelmää skistosomiaasin diagnostiikassa, ja se osoittautui toimivaksi, kertoo professori Ewert Linder Karoliinisesta Instituutista.
Skistosomiaasi eli bilhartsia on yksi maailman yleisimmistä loistaudeista. Tartunnan saaneita arvioidaan olevan satoja miljoonia. Krooninen skistosomiaasi heikentää yleisterveyttä ja altistaa vakaville infektiotaudeille.
Taudin aiheuttaja on mato, joka on yleinen trooppisen Afrikan, Karibian, Etelä-Amerikan ja Kaakkois-Aasian makeissa luonnonvesissä. Sen toukat tunkeutuvat ihon läpi ihmisen elimistöön esimerkiksi uidessa. Ensi oireet voivat ilmaantua vasta muutaman viikon tai jopa muutaman kuukauden kuluttua.
– Löysimme madon munat mobiilimikroskoopilla virtsanäytteistä ja havaitsimme, että diagnosointi voidaan automatisoida konenäön avulla, Lundin kertoo PLOS Neglected Tropical Diseases -lehden verkkosivuilla 6.12. julkaistusta tutkimuksesta.
Tutkimuksessa käytetyt web-kamerat ovat noin kymmenen euron hintaisia, mutta massavalmistettuna minimikroskoopin hinta voisi painua euron tuntumaan, Lundin arvioi.
– Tämä on käyttökelpoinen ase köyhien maiden loistautien torjunnassa, ja siihen me tässä tutkimuksessa pyrimme. Muitakin sovelluksia varmasti kyllä löytyy.