Handy-Mikroskop für Entwicklungsländer

Wissenschaftler der University of California haben ein Zusatzgerät für Handys entwickelt, das detaillierte Bilder erstellen und sie für die Diagnose von Krankheiten wie Tuberkulose analysieren kann.

Das CellScope fungiert dabei als so genanntes Fluoreszenzmikroskop, das die Marker der Krankheit identifizieren kann. Es wird gehofft, dass es in den Entwicklungsländern eingesetzt werden kann, wo Diagnosemöglichkeiten selten sind aber viele Menschen Handys besitzen und der Empfang gut ist. Details der Studie wurden in PLoS ONE veröffentlicht.

Das CellScope besteht aus herkömmlichen Mikroskop-Optiken und weiteren Bestandteilen, die eine Funktion als Fluoreszenzmikroskop ermöglichen. Fluoreszenz tritt dann auf, wenn bestimmte Moleküle mit einer bestimmten Farbe illuminiert werden und für einen bestimmten Zeitraum in einer anderen Farbe leuchten. Die Kennzeichnung von Molekülen kann speziell auf zum Beispiel jene Bakterien abgestimmt werden, die ein Anzeichen für Tuberkulose sind. Die Diagnose von Tuberkulose erfordert ein Fluoreszenzmikroskop, das eine Blutprobe illuminieren kann, die mit Molekülen zur Datenkennung behandelt wurde. Erkannt wird in der Folge das Licht, das diese Moleküle mit großer Intensität abgeben.

Normalerweise handelt es sich bei diesen Mikroskopen um sperrige, teure Geräte, die in Krankenhäuser und Labors zum Einsatz kommen. Laut dem leitenden Wissenschaftler David Breslauer gibt es bereits andere Versuche ein transportables Fluoreszenzmikroskop zu entwickeln. Die Innovation seines Teams besteht in der Kombination mit einem Handy. Eingesetzt wurden ein Standardhandy von Nokia mit einer 3,2-Megapixel-Kamera und ein aufsteckbares Zusatzgerät mit den Mikroskop-Optiken und einer Halterung für die Blutproben. Verwendet werden billige, auch kommerziell eingesetzte Dioden und günstige optische Filter zur Isolierung des Lichts von den fluoreszierenden Markierungen.

Das Gerät verfügt über eine Auflösung von etwas über einem Millionstel eines Meters. Es gelang den Wissenschaftlern, Tuberkulose-Bakterien in einer Probe zu identifizieren. Weitere Moleküle zur Markierung werden derzeit für die Diagnose anderer Krankheiten entwickelt. Ohne die Filter konnte das Gerät als Standard-Mikroskop zur Erkennung von Malaria-Parasiten und die deformierten Zellen eingesetzt werden, die für eine Sichelzellenanämie charakteristisch sind.

Breslauer betonte, dass in Entwicklungsländern und ländlichen Regionen, die oft hunderte Kilometer von einem Krankenhaus entfernt sind, die Handyabdeckung meist gut funktioniert. Mit einem mit einer Batterie betriebenen, mobilen System könne so eine transportable Klinik entstehen. Der behandelnde Arzt kann die Proben sehen, ohne vor Ort sein zu müssen. Derzeit arbeitet das Team an einer robusteren Version des Geräts, das bei Feldversuchen und klinischen Tests zum Einsatz kommen soll.