Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Mobiel apparaat detecteert zikavirus via smartphone

Door , 36 reacties

Wetenschappers van een Amerikaans laboratorium hebben een prototype voor een mobiel apparaat ontwikkeld dat via het gebruik van een smartphone in staat is om binnen dertig minuten gelijktijdig vast te stellen of iemand zika, knokkelkoorts of het chikungunyavirus heeft.

De detectiemethode maakt gebruik van stukjes van het virale DNA, die via een fluorofoor worden getagd. Een fluorofoor is een chemische verbinding die bij het aanstralen met licht, op haar beurt licht van een andere golflengte uitstraalt. Door een speciaal ontwikkelde technologie lichten de monsters met viraal DNA op, terwijl niet-viraal DNA donker blijft. De camerasensor van de smartphone fotografeert het monster, waarbij een speciaal ontwikkeld algoritme van de bijbehorende app in staat is om de felheid en de kleur van het licht te meten. Een technicus uit het laboratorium kan ook een visuele beoordeling doen, maar de combinatie van de camerasensor en het algoritme van de app zou accurater zijn.

Het apparaat werkt met loop-mediated isothermal amplification. Bij deze diagnostische methode wordt het virale DNA gekopieerd, waarna het gedurende een halfuur onder een vaste temperatuur van 65 graden Celsius wordt verwarmd. Daarbij is het niet nodig om de monsters van bloed, urine of speeksel eerst te bewerken om het DNA of RNA te isoleren.

Deze methode, waarover de onderzoekers in het tijdschrift Scientific Reports hebben gepubliceerd, is volgens de makers veel eenvoudiger en goedkoper dan de traditionele manier om vast te stellen of iemand dergelijk viraal DNA heeft. De traditionele manier omvat het isoleren van het DNA of RNA. Dit gebeurt met een thermocycler, een apparaat dat via temperatuurschommelingen het DNA van de monsters kan isoleren. Dit proces, de polymerase chain reaction, kost veel stroom en tijd doordat de thermocycler de monsters meer dan eens moet verhitten en afkoelen. Daarbij moet gebruik worden gemaakt van dure fluorimeters, die de intensiteit van het licht meten. In totaal zou het omgerekend al gauw 18.500 euro kosten.

Het apparaat is in feite een klein mobiel laboratorium, een box waarin de metingen worden verricht. Via een usb-aansluiting kan het van stroom worden voorzien. Dit apparaat kost volgens de wetenschappers omgerekend ongeveer 93 euro. Volgens de makers worden de totale kosten dan ook vooral bepaald door de aanschaf van de gebruikte smartphone. Ze zeggen bij het testen een smartphone van omgerekend 18 euro te hebben gebruikt; de telefoon heeft enkel een optische sensor nodig en moet in staat zijn om de app te draaien.

Door Joris Jansen

Nieuwsredacteur

21-03-2017 • 09:28

36 Linkedin Google+

Reacties (36)

Wijzig sortering
Mooie goedkope oplossing! Nu blijven alleen de consumables (polymerase, buffers, fluorescente probe, ...) nog een hobbel, maar het scheelt al enorm veel geld.

Mag ik wel opmerken dat het in Scientific Reports is gepubliceerd en niet in Nature? Het is dan wel eigendom van de Nature Publishing Group, maar qua impact is het wel net iets anders ;)

Edit: Ik zie dat het aangepast is.. dank!

[Reactie gewijzigd door LightPhoenix op 21 maart 2017 11:26]

Yes dank nog voor die opmerking :) Ik had de naam van dat tijdschrift wel zien staan, maar had in eerste instantie pardoes toch Nature gebruikt. Maakt op zich wel een verschil ja, al was het maar qua aanzien.
Dit concept van een goedkoop mobiel apparaat gebruiken om ziektes te detecteren is niks nieuws.

Miroculus is een bedrijf dat al een aantal jaren aan een vergelijkbaar concept werkt om micro RNA in bloed te analyseren en om hiermee bijvoorbeeld de eerste stadiums van kanker te detecteren.

De mede oprichter van het bedrijf heeft hier een TED talk voor gehouden in 2014
bron: https://www.youtube.com/watch?v=dm4fvbrMLPw

Met name voor bijvoorbeeld kanker is het erg belangrijk dat de ziekte in een zo vroeg mogelijk stadium gedecteerd wordt en als vrij goedkoop met enige routine een bloedtest uitgevoerd kan worden, kunnen ziektes pro-actief bestrijdt worden.

Wat hier tevens niet verteld wordt is de potentiŽle toepassing van Big Data in combinatie met dit soort apparaten.

Als op basis van miljoenen bloedtesten correlaties kunnen worden gevonden tussen bepaalde bloedwaardes of micro RNA, kan de detectie van ziektes hiermee potentieel nauwkeurig bepaald worden. Natuurlijk blijft privacy een groot struikelblok/valkuil bij dit soort data mining.
Dit concept van een goedkoop mobiel apparaat gebruiken om ziektes te detecteren is niks nieuws.
Maar voor deze drie virusziektes (waarvan ťťn met vervelende consequenties voor ongeboren baby's) is het wel nieuws.
Zeker mooie techniek, wordt al wel toegepast voor detectie van andere micro-organismen.

Echter staan er in het artikel wel wat fouten.

- DNA vermeerdering tijdens de LAMP vind juist plaats gedurende de 65 graden stap.

- Een thermocycler wordt gebruikt om DNA te vermeerderen, niet om te isoleren. Voor isolatie gebruikt men doorgaans commerciŽle kits, gebaseerd op silica kolommen, voor diagnostiek.
Dat gooien we maar op vertaalfouten door personen, voor wie de medische en biologische wetenschappen niet tot het (dagelijks) vakgebied behoren.
Lijkt een beetje op het project waar ik aan mocht werken als stagiaire bij Wageningen UR maar dan voor een tomatenvirus. Als ik het artikel lees lopen de onderzoekers tegen hetzelfde probleem aan waar wij initieel tegen aan liepen en dat is diversiteit in RNA sequentie tussen verschillende stammen. De oplossing is dan inderdaad om gedegenereerde primers te gebruiken of meerdere primer sets (evt. beide methoden) waardoor je meerdere stammen kan detecteren. Nou weet ik niet hoe groot de variatie in sequencie is tussen de ZIKV stammen maar met onze gedegenereerde tomatenvirus primers konden we over 8 verschillende stammen detecteren binnen 1 sample :P
Ik denk dus dat dit inderdaad een goede potentie heeft om als een point of care test kitje gebruikt te worden in medisch centra en buurtziekenhuizen in Zuid-Amerika en Afrika. En dan niet alleen voor Zika maar ook andere Flavivirussen.

[Reactie gewijzigd door Tim2010 op 21 maart 2017 12:45]

Fantastisch nieuws, alleen komt deze ziekte bij mijn weten veel in Afrika voor. Nu zie ik niet iedereen in Afrika met een mobiel lopen en ťťn van deze apparaatjes. Wel cool voor artsen zonder grenzen.
Ik zie het nut van de koppeling met mobiele telefoons niet echt. Er wordt over gesproken dat het apparaat zo'n EUR 93 gaat kosten en de camerasensor (en processor) uit een smartphone van EUR 18 kan gebruiken. Als we de display en radiozender uit zo'n goedkope smartphone weg kunnen laten en een veel kleinere accu, zwakkere SOC en sterk vereenvoudigde optische sensor in het apparaat zetten, zou je dan voor EUR 100 niet een veel simpelere stand-alone-detector kunnen maken?
Als we de display en radiozender uit zo'n goedkope smartphone weg kunnen laten en een veel kleinere accu, zwakkere SOC en sterk vereenvoudigde optische sensor in het apparaat zetten, zou je dan voor EUR 100 niet een veel simpelere stand-alone-detector kunnen maken?
Als je die accu, SoC en sensor in vergelijkbare aantallen (miljoenen) kunt kopen als dat de fabrikant van die smartphone doet, wel. Maar in de aantallen waarin deze apparaten zullen worden gemaakt zijn de kosten van die onderdelen waarschijnlijk een stuk hoger dan de hele smartphone.
Hoewel je een goed punt hebt, kan ik drie overwegingen bedenken waarom het nuttig is om het los te houden:
• Het apparaat is nu gewoon een controleerbaar warmteblok waar (telefoon)cameras op kunnen. Dit maakt het mild goedkoper, maar vooral totaal oninteressant voor dieven! Ik las ooit een wetenschappelijk artikel over een manier om van een garde een centrifuge te maken waarmee je bloedfracties kunt scheiden voor betrouwbaardere diagnose (van Whiteside; doi: 10.1039/b809830c). Nou, reken maar dat het in stammenstrijd-gebied maar wat fijn is dat krijgsheren je garde niet jatten, want alles van formaatje magnetron met een stekker (je centriduge) wordt geplunderd. Als dit ding uit zichzelf zo saai en oninteressant mogelijk is, raak je het minder snel kwijt in probleemgebieden.
• Modulair! Als je een matige camera integreert, is je detectielimiet matig. Maar heeft iemand een pimpe foon? Betere limiet, gevoeligere test! Zo kun je een apparaat veelzijdiger houden. Als er nieuwe telefoons op de markt komen hoef je alleen de app bij te werken om nog betere functies te krijgen. Daar tegenover lijkt de markt voor warmteblokken wel ongeveer uit-ontwikkeld ;)
• Modulair op een andere manier: minder papierwinkel. Nu is het alleen een warmteblok, kun je de combinatie met een camera + app laten valideren door marktregulerende organen van de lokale overheden (ik neem aan dat dat overal ter wereld enigszins moet?) en dan heb je je ding op de markt. Als er dan een nieuwe toepassing komt met een andere camera, kun je gewoon hetzelfde blok (dat al op de markt is) off-license gebruiken voor die andere doeleinden zonder opnieuw een markt-toelating te regelen voor je nieuwe blok met de andere camera.

Maar jouw ding is ook sterk: gewoon ťťn unit. Toch, gezien hoe alle artsen waarschijnlijk een smartphone hebben, denk ik dat stand-alone-blok met een kleine marge toch het handigst is. Het is geen consumenten-ding.
Voornamelijk in Zuid-Amerika
Je zegt het zelf al: het is niet voor de burger maar bijv. artsen zonder grenzen, of de 'dorpsdokter'. Nu de kosten omlaag zijn gegaan, is het nu eenmaal voor meer mensen bereikbaar, maar niet perse voor het individu. Die hoeft ook maar 1x getest te worden natuurlijk.
Dengue (knokkelkoorts) komt ook veel voor n Zuid Amerika, en Azie.
Zika virus is ook al hier en daar in Azie opgedoken.
Nu zie ik niet iedereen in Afrika met een mobiel lopen en ťťn van deze apparaatjes.
In Afrika is de mobiele telefoon erg hard aan een opmars bezig. Google en Facebook investeren ook flink in mobiel internet aldaar. Nu loopt natuurlijk niet iedereen met een mobieltje rond, maar als de lokale arts een goedkoop mobieltje heeft en zo'n doos ontsluit je een enorme capaciteit om ziektes vroegtijdig op te sporen en hopelijk verdere besmettingen te voorkomen.

Natuurlijk, gratis is altijd beter wanneer het om relatief arme gebieden gaat, maar dit is een grote stap vooruit. Ik vraag me alleen af hoe duur de fluorophores zijn: die moeten speciaal geprepareerd worden, koel bewaard worden, en gaan niet altijd eeuwig mee. Sommige tags zijn schreeuwend duur (denk honderden euros per milligram), je gebruikt ze bij elke test, en als ze op zijn moet je wel op een of andere manier aan nieuwe kunnen komen.
Moet je zoiets niet eerder in een lokaal ziekenhuis/ dokterspost zien?
ligt het nu aan mij of heb ik gewoon nog nooit van die ziektes gehoord?
voel me beetje wereldvreemd opeens :P
Dat is toch bijna onmogelijk. Zika kwam vorig jaar uitgebreid in het nieuws ook internationaal (de baby's die met misvormde hoofden worden geboren). Knokkelkoorts is altijd een tropenziekte geweest, denk maar aan dengue. Het Chikungunyavirus is vrij kort in het nieuws geweest en vrij onbekend in Europa.
Ik woon half in Suriname waar ze alle varianten in huis hebben. Ze lijken allemaal op elkaar en hebben ongeveer dezelfde verschijnselen. In de wandelgangen heeft men het over Dengue = pijn. Chikungunya = iets meer pijn. Zika = veel pijn. Maar het zijn allen knokkelkoorts varianten die naar hooguit een week of 2 wel over zijn.

De connectie microcefalie en Zika is nog steeds niet aangetoond. Omdat microcefalie vrijwel alleen in Brazilie is voorgekomen, wordt het daar toegepaste bestrijdingsmiddel nog steeds als de verdachte gezien.
Heb je iets meer info over de besturingsmiddelen tegen zika in BraziliŽ vs andere landen? Naar mijn idee is er geen bestrijding behalve paracetamol. En had het idee dat dengue veel langer en erger is. Zika zo'n week een goeie griep aanval, terwijl dengue maanden lang doorsleept.
Is toen het e.e.a. over in het nieuws geweest. Zoals: http://nos.nl/artikel/208...ar-door-insecticiden.html

In Suriname bestrijden ze het in ieder geval zoals elke andere gewone mug. Bijvoorbeeld platspuiten van bepaalde gebieden (geen idee wat het is, maar het is een algemeen middel, geen bijzondere zika-variant o.i.d.)
Daar is men vooral bezig met de mensen informeren en trainen in het herkennen van broedplekken en die voorkomen. (plasjes water op lastige plekken e.d.).

[Reactie gewijzigd door Dennisdn op 22 maart 2017 12:04]

Ik heb enkel van het Zikavirus en knokkelkoorts gehoord, alleen dat laatste weet ik ook niet. Zikavirus zou je wel moeten weten. Is enorm vaak op het nieuws geweest de laatste jaren.

Kun je gelukkig gewoon eenvoudig op Googlen.

[Reactie gewijzigd door AnonymousWP op 21 maart 2017 09:39]

Hmmm Ja, dat ligt waarschijnlijk wel aan jou. Ik kijk weinig nieuws, maar toch kreeg ik vorig jaar het nieuws van het zika virus voorgeschoteld. Daar kon je bijna niet omheen. En knokkelkoorts is ook niet geheel onbekend, die derde is voor mij ook vreemd.

[Reactie gewijzigd door gjmi op 21 maart 2017 09:34]

Als je niet van Zika hebt gehoord dan heb je inderdaad onder een flinke steen geleefd de afgelopen tijd. Knokkelkoorts aka dengue is ook nog redelijk bekend. Die laatste variant heb ik weleens van gehoord maar zegt me ook niet zo veel.

Verder geweldig stukje werk. Vaccin voor Zika is er nog steeds niet, maar het makkelijker detecteren van een besmetting helpt natuurlijk ook. Vind het bijzonder knap en dat ook nog eens met beperkte middelen en tegen een laag bedrag.
Het Zika virus is rond de olympische spelen heel veel in het nieuws geweest, dus de kans dat je er van gehoord zou hebben, zou aardig groot moeten zijn.

Wel een mooie ontwikkeling dat een camerasensor van een simpele smartphone in combinatie met een app accurater is, dan de beoordeling van een technicus uit een laboratorium.
Tijdens de WK is er aardig wat over het Zika-virus geweest op het journaal en diverse media.
http://nos.nl/artikel/208...-bij-hersenafwijking.html
Zelf veel in BraziliŽ geweest en daar hebben ze van tijd tot tijd ook uitbraken van Denque.
De lokale tv besteed veel tijd aan bewustwording en preventie. Daarnaast rijden er wagentjes rond, die lijken op onze veegwagentjes die de muggen vergassen.
Ook lopen ze met speciale rookmachines door de stad.
http://static0.persgroep....f4ab?width=664&height=374
Tegenwoordig hebben ze ook speciale zuilen die deze vliegen aantrekken. Dit is vergelijkbaar met de wespenval die wij kennen.
http://static.apparata.nl/images/2016/billboard-zweet.jpg
Zika is uitgebreid in het nieuws geweest, maar Dengue en Chikungunya zijn zogenaamde Neglected Tropical Diseases. Dat betekent per definitie dat de aandacht (danwel onderzoek) erg klein is t.o.v. de ziektelast die ze met zich meebrengen.
Ik zat net in Florida en heb prijs.
Muggen beten...het lijkt op een zware griep.
Gisteren 20 uur geslapen, spieren doen pijn, hoofd pijn, huid doet pijn, pezen doen pijn.
Niet leuk voor op vakantie...

Tussen zika en dedenge lijken ze overigens niet goed het verschil te zien (zonder labo testen)
vaker het nieuws lezen ( ja zelfs als het moet nu.nl)
Zika virus is vooral in midden en zuid Amerika.

Knokkelkoorts komt meer in Afrika voor, maar ook steeds meer in Europa. Daar word je normaal een beetje ziek van, maar geen misvormde schedel bij baby's
Die schedelmisvorming (microcephalie) bij baby's, waarvan de moeder besmet raakten met het Zikavirus, komt door (ernstig) achterblijvende hersenontwikkeling en is geen zelfstandig symptoom. Het is wel een direct zichtbaar symptoom.
Hoewel dit altijd nuttige utilities zijn, worden ze in de praktijk in resource poor setting amper gebruikt. Goed om te weten is wellicht ook dat Zika diagnostiek bijzonder gecompliceerd is omdat het virus maar een zeer korte periode in het bloed te detecteren is. Zika diagnostiek wordt daarom vaak gedaan in combinatie met serologie. Indicators for history of exposure, door verschillende antilichamen te gebruiken zoals IgG and IgM en klinische symptomen (huiduitslag en koorts) kan er iets worden gezegd over infectie. Dit is het grootste probleem geweest voor de Zika uitbraak--> diagnostiek. Ik ben zelf actief geweest tijdens deze uitbraak in Zuid-Amerika (Was 3 maanden in Frans-Guiana).

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.


Apple iPhone X Google Pixel 2 XL LG W7 Samsung Galaxy S8 Google Pixel 2 Sony Bravia A1 OLED Microsoft Xbox One X Apple iPhone 8

© 1998 - 2017 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Hardware.Info de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True

*