如今人們生活在高科技和信息化的時(shí)代，手機(jī)已經(jīng)成為了我們?nèi)粘Ｉ钪械谋匦杵?，智能手機(jī)的誕生也造就了很多低頭一族，很多人認(rèn)為手機(jī)在給我們帶來很多便利的同時(shí)也嚴(yán)重影響了人們?nèi)粘５纳?，比如正常的交流等，然而在科學(xué)研究中研究人員也會(huì)經(jīng)常利用手機(jī)來“搞事情”，在手機(jī)的幫助下他們也獲得了多種研究成果，本文中小編就對(duì)此進(jìn)行了盤點(diǎn)，讓我們來一同學(xué)習(xí)手機(jī)是如何幫助科學(xué)家進(jìn)行研究的。
【1】Sci Rep：手機(jī)新用途---檢測(cè)**耐藥性？
DOI： 10.1038/srep39203
耐藥**嚴(yán)重威脅著全球公共衛(wèi)生，造成了越來越多的高死亡率**，如肺炎、腹瀉和敗血癥等。對(duì)抗**耐藥性的挑戰(zhàn)之一是部分偏遠(yuǎn)地區(qū)由于缺乏設(shè)備和技術(shù)人員而無法檢測(cè)****敏感性。為了解決這個(gè)問題，一個(gè)來自UCLA的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種便宜而簡便、可以自動(dòng)檢測(cè)****敏感性的手機(jī)附件，這項(xiàng)研究成果*近發(fā)表在《科學(xué) 報(bào)告》雜志上。
“考慮到耐藥菌導(dǎo)致許多一線***失效，從而嚴(yán)重威脅全球公共衛(wèi)生，這項(xiàng)技術(shù)是非常及時(shí)、非常重要的，”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說道?！拔覀冞@種基于手機(jī)的新技術(shù)能夠在廣泛的區(qū)域進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室級(jí)別的檢測(cè)，尤其是在資源匱乏的地區(qū)。”
這個(gè)設(shè)備將手機(jī)與96孔板連接在一起，通過LED燈照亮樣品，手機(jī)相機(jī)可以檢測(cè)到不同濃度***造成的光透過率的改變，這些照片發(fā)送到服務(wù)器進(jìn)行***敏感性自動(dòng)檢測(cè)，1min后結(jié)果會(huì)發(fā)送到手機(jī)。
【2】Biosens Bioelectron：開發(fā)出便攜式智能手機(jī)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)癌癥
doi：10.1016/j.bios.2016.09.021
在一項(xiàng)新的研究中，美國華盛頓州立大學(xué)機(jī)械與材料工程學(xué)院助理教授Lei Li和他的研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種低成本的便攜式手機(jī)實(shí)驗(yàn)室，它能夠同時(shí)分析多種樣品來捕獲一種癌癥生物標(biāo)志物，并且產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果。相關(guān)研究結(jié)果將發(fā)表在2017年1月15日那期Biosensors and Bioelectronics期刊上，論文標(biāo)題為“A multichannel smartphone optical biosensor for high-throughput point-of-care diagnostics”。
在病人和專業(yè)的醫(yī)生總是期待快速出現(xiàn)檢測(cè)結(jié)果的時(shí)候，科研人員總是試圖將在實(shí)驗(yàn)室中使用的生物檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)和診所中，這樣病人能夠在醫(yī)生辦公室、救護(hù)車或急診室中幾乎立即獲得診斷結(jié)果。
Li團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一種能夠檢測(cè)人白細(xì)胞介素-6（IL-6）的八通道智能手機(jī)光譜儀（smartphone spectrometer），其中已知IL-6是肺癌、前列腺癌、肝癌、乳腺癌和上皮癌的一種生物標(biāo)志物。光譜儀通過測(cè)量光譜來分析樣品中化學(xué)物的含量和類型。
【3】APLM：新科技！利用智能手機(jī)照一照就知道你有沒有皮膚癌
doi：10.5858/arpa.2014-0593-OA
每個(gè)人都知道手機(jī)可以被用來看日歷、使用計(jì)算器、聽廣播并且拍照；那么你知道如今手機(jī)也可以被當(dāng)做顯微鏡用來幫助挽救人類生命嗎？*近來自德克薩斯大學(xué)休斯頓健康科學(xué)中心的研究人員通過研究表示，在發(fā)展中國家中手機(jī)可以用來幫助改善對(duì)皮膚癌的檢測(cè)，相關(guān)研究刊登于國際雜志Archives of Pathology & Laboratory Medicine上。
醫(yī)學(xué)博士Richard Jahan-Tigh指出，某些偏遠(yuǎn)地區(qū)的醫(yī)生們并沒有條件使用高性能的顯微鏡來用于評(píng)估患者的皮膚樣本，因此如果這些醫(yī)生們可以利用手機(jī)來進(jìn)行檢測(cè)并且給出合理的檢測(cè)結(jié)果，那么這對(duì)于偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者將是莫大的福利。提及癌癥診斷，智能手機(jī)顯微鏡或許相當(dāng)準(zhǔn)確。
文章中，研究者將智能手機(jī)同傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果顯示，這種智能手機(jī)顯微鏡可以對(duì)90%的非黑色素瘤皮膚癌患者進(jìn)行檢測(cè)，而對(duì)黑色素瘤皮膚癌患者的檢測(cè)準(zhǔn)確性就降低到了60%。據(jù)WHO數(shù)據(jù)顯示，近年來非黑色素瘤和黑色素瘤皮膚癌的發(fā)生率逐年增加，目前全球大約每年都會(huì)新發(fā)200萬至300萬非黑色素瘤皮膚癌患者以及13.2萬黑色素瘤皮膚癌患者。
【4】ACS Nano：利用普通的手機(jī)定量檢測(cè)核酸分子
doi：10.1021/acsnano.5b07338
在資源有限的地區(qū)，獲取診斷性的健康醫(yī)療經(jīng)常受到限制，這是因?yàn)闄z測(cè)**的許多分子標(biāo)記物所需的方法過于復(fù)雜，或者在中心實(shí)驗(yàn)室外面使用過于昂貴。美國加州理工學(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)新的技術(shù)以便讓新出現(xiàn)的診斷設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室外也能夠進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)檢測(cè)（POCT）。對(duì)這些診斷設(shè)備的重要需求之一就是在各種環(huán)境條件下和用戶出錯(cuò)的情形下獲得可靠的診斷結(jié)果（或者說讀出值）。
為了解決在定量診斷時(shí)對(duì)可靠的讀出系統(tǒng)的需求，在一項(xiàng)新的研究中，來自Ismagilov實(shí)驗(yàn)室的研究人員發(fā)明了一種新的視覺讀出方法，該方法利用分析化學(xué)和圖像處理技術(shù)對(duì)單個(gè)核酸分子進(jìn)行明確地定量檢測(cè)，而且任何一種手機(jī)攝像頭都可用來執(zhí)行這種定量檢測(cè)。
在這項(xiàng)研究中，研究人員利用來自丙型肝炎病毒（HCV）的RNA描述和驗(yàn)證了這種視覺讀出方法。相關(guān)研究結(jié)果于2016年2月22日在線發(fā)表在ACS Nano期刊上，論文標(biāo)題為“Reading Out Single-Molecule Digital RNA and DNA Isothermal Amplification in Nanoliter Volumes with Unmodified Camera Phones”。
【5】What？智能襪子和手機(jī)有助預(yù)防糖尿病截肢
原始出處：Smartphones and intelligent socks to help prevent diabetic amputations
糖尿病神經(jīng)病變(diabetic neuropathy)是一種與糖尿病患者足潰瘍產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的神經(jīng)損傷，其癥狀為腳部結(jié)構(gòu)變形、承壓過大和較差的血液供應(yīng)。在全球，它影響著1.3億多人。它也是截肢的主要原因，每年需要花費(fèi)美國社會(huì)100多億美元。
糖尿病患者需要進(jìn)行定期檢查以便監(jiān)控增加的腳部承壓和足潰瘍形成，因?yàn)檫@種潰瘍形成*終會(huì)導(dǎo)致截肢。然而，潰瘍只能在產(chǎn)生后才能被檢測(cè)到，這就意味著病人需要時(shí)間來**，而這會(huì)顯著增加醫(yī)療成本。
由以色列耶路撒冷希伯來大學(xué)及其附屬的哈達(dá)莎醫(yī)學(xué)中心創(chuàng)建的生物設(shè)計(jì)：醫(yī)學(xué)**計(jì)劃(BioDesign： Medical Innovation program)**工程師Danny Bavli及其團(tuán)隊(duì)（以下稱BioDesign團(tuán)隊(duì)）著手解決這個(gè)問題。
【6】IJE：癲癇患者可用智能手機(jī)管理**
doi：10.1016/j.ijep.2015.02.002
-近期，神經(jīng)學(xué)家發(fā)表在《International Journal of Epilepsy 》雜志上的文章評(píng)估了智能手機(jī)在癲癇**中的應(yīng)用情況。雖然許多癲癇患者可以用**控制癲癇發(fā)作，但是那些不可預(yù)測(cè)的和無意識(shí)的行為和意識(shí)變化卻會(huì)限制患者的日常生活。
Ranganathan的團(tuán)隊(duì)評(píng)估了可用于癲癇患者日常護(hù)理的移動(dòng)應(yīng)用軟件。這些應(yīng)用軟件包括癲癇日記，**追蹤及提醒下一次**的使用劑量。此外，該應(yīng)用軟件可回答癲癇患者可能產(chǎn)生的任何問題，可檢測(cè)出潛在的**相互作用及癲癇發(fā)作情況。*新的應(yīng)用軟件可感知無規(guī)律的癲癇突發(fā)情況，并自動(dòng)引發(fā)警報(bào)，提醒護(hù)理人員和醫(yī)生。
“幾乎所有的智能手機(jī)都內(nèi)置GPS，”Ranganathan說?！八麄冇羞\(yùn)動(dòng)探測(cè)器或傳感器。所有這些功能如果正確地集中到一個(gè)程序軟件中，就會(huì)對(duì)癲癇病的管理大有裨益。”
【7】新科技讓智能手機(jī)搖身成為DNA掃描顯微鏡
新聞閱讀：New Technology Turns Smartphone into a DNA-Scanning Microscope
加州大學(xué)洛杉磯分校(University of California， Los Angeles) Howard Hughes醫(yī)學(xué)院的Aydogan Ozcan研究組近日開發(fā)出一種新的技術(shù)，讓智能手機(jī)可作為DNA掃描熒光顯微鏡使用。
在*近的Bioscience Technology采訪中，Ozcan介紹了此新技術(shù)。這是一款智能手機(jī)的光學(xué)配件，即一個(gè)小型3D打印盒，盒中包括鏡頭，濾鏡，支架和激光器二極管等部分，可用于測(cè)量比人類頭發(fā)絲細(xì)50，000倍的DNA的大小以及DNA成像。目標(biāo)DNA被分離出來后，先被熒光標(biāo)記。智能手機(jī)上的Windows應(yīng)用軟件掃描DNA分子，并將信息傳送到遠(yuǎn)端位于研究組實(shí)驗(yàn)室的服務(wù)器，完成對(duì)DNA分子大小的測(cè)量。整個(gè)數(shù)據(jù)處理過程可在10秒內(nèi)完成。
傳統(tǒng)的顯微鏡體積巨大，花費(fèi)昂貴且運(yùn)送十分不便。此項(xiàng)新技術(shù)不僅節(jié)省成本，讓遠(yuǎn)程醫(yī)療和移動(dòng)醫(yī)療得以實(shí)現(xiàn)，而且利用網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器的顯微鏡可以從時(shí)間和空間上積累數(shù)據(jù)，從新的角度觀察和理解**的趨勢(shì)和傳播。
【8】Sci Transl Med：智能手機(jī)太智能-配件可診斷HIV和梅毒
DOI：10.1126 / scitranslmed.aaa0056
哥倫比亞大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程和盧旺達(dá)生物醫(yī)學(xué)中心的研究人員聯(lián)手，研發(fā)并成功測(cè)試了一個(gè)智能手機(jī)電子狗（Dongle），只需15分鐘就可得到HIV和梅毒診斷。這篇文章發(fā)表在*新一期的Science Translational Medicine。
HIV和梅毒在發(fā)展中國家比較常見，而患者能獲得的醫(yī)療保健往往有限。所以科研人員試圖突破依賴常規(guī)實(shí)驗(yàn)室的診斷方法，尋找一種即廉價(jià)又便攜的設(shè)備用于診斷。
科研人員把達(dá)到實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)的一個(gè)完整**檢測(cè)改造到了這個(gè)小小的配件上。這種電子狗能復(fù)制基于實(shí)驗(yàn)室的酶聯(lián)**吸附測(cè)定（ELISA）所有機(jī)械，光學(xué)和電子功能，由手機(jī)提供電量。輕便小巧低功耗，制造成本僅約34美元（相比于運(yùn)行這種測(cè)試的高于10000美元的實(shí)驗(yàn)室機(jī)器設(shè)備成本）。電子狗產(chǎn)生的數(shù)據(jù)會(huì)通過智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)音頻插孔傳送到手機(jī)內(nèi)存。
【9】JNEB：智能手機(jī)可有效改善個(gè)體的飲食監(jiān)控
doi：10.1016/j.jneb.2014.04.291
近些年來，由于智能手機(jī)的可操作性及智能化，其已經(jīng)被美國人廣泛使用。近日來自亞利桑那州立大學(xué)的研究人員就通過研究檢測(cè)了智能手機(jī)如何影響個(gè)體體重減輕的目標(biāo)，研究者表示，當(dāng)追蹤飲食數(shù)據(jù)時(shí)智能手機(jī)可以為用戶提供一種優(yōu)于傳統(tǒng)方法的新型策略，相關(guān)研究刊登于國際雜志Journal of Nutrition Education and Behavior上。
大約83%的美國人都擁有一臺(tái)屬于自己的智能手機(jī)，而且45%用戶的智能手機(jī)都可以使用互聯(lián)網(wǎng)，這項(xiàng)研究中，研究者招募了健康體重穩(wěn)定的成年個(gè)體，基于飲食追蹤的方法將這些個(gè)體半隨機(jī)地分成不同小組，這些小組就包括使用**軟件的個(gè)體、利用手機(jī)備忘錄功能記錄每日飲食攝入信息的個(gè)體、利用傳統(tǒng)紙筆記錄飲食攝入的個(gè)體。
【10】這款便攜醫(yī)學(xué)儀器可用手機(jī)進(jìn)行精子濃度測(cè)試
專注于自動(dòng)化精液分析醫(yī)療設(shè)備的Medical Electronic Systems公司，近日推出了一款YO品牌的移動(dòng)式便攜精液分析儀，能夠直接在手機(jī)上對(duì)精液樣本進(jìn)行準(zhǔn)確的精子濃度分析，幫助不愿與去診所的男性對(duì)其精液活力作初步分析。
這款便攜式醫(yī)療設(shè)備主體部分稱為YO Clip，是一款精簡設(shè)計(jì)的顯微鏡結(jié)構(gòu)設(shè)備，可置放在iPhone和安卓手機(jī)的頂部，讀取YO Slide的片狀樣本抽樣配件，通過免費(fèi)的安卓/iOS應(yīng)用，你可以直接查看經(jīng)過儀器讀取到的精液樣本分析結(jié)果，以及動(dòng)態(tài)的精液活動(dòng)圖像。目前這套設(shè)備（包含YO Clip和兩片YO Slide）已經(jīng)提供預(yù)售，售價(jià)為50美元，預(yù)計(jì)在明年一月發(fā)售。
