В России разработали систему для домашней экспресс-диагностики биоматериалов
Разработанная система состоит из цветового калибратора и тест-полоски. При этом в качестве диагностического устройства выступает смартфон. Чтобы получить диагностику биологических жидкостей, пользователю нужно навести камеру смартфона на блоки на цветовом калибраторе. Это позволит устройству считать данные с тестовой полоски при любых внешних условиях. Инновационный метод позволяет анализировать до 14 параметров биоматериалов человека, включая слюну, мочу, кровь. Например, можно получить показатели глюкозы, кетонов, микроальбумина, нитритов, гемоглобина и лейкоцитов.
«Пользователю необходимо установить на смартфон специальное приложение. Затем он открывает тестовый набор, наполняет прилагаемую емкость, окунает в нее тестовую полоску, после чего располагает ее в середине цветового калибратора. Каждая зона при взаимодействии с определенным компонентом в анализируемом веществе меняет окраску в зависимости от его концентрации. После ожидания в течение минуты калибратор вместе с тестовой полоской необходимо просканировать камерой смартфона. Снимок обрабатывается на локальном сервере, обеспечивая безопасность данных пациента, после чего программа выдает клинический результат исследования», — рассказывает сотрудник лаборатории медицинского оборудования МФТИ Георгий Машков.
Команде ученых удалось достичь высокой точности диагностического устройства за счет применения технологий компьютерного зрения, физических методов и алгоритмов машинного обучения при разработке. Средняя относительная погрешность системы составляет всего 12% — это сравнимо с точностью традиционной лабораторной диагностики.
«Разработанная нами система экспресс-диагностики позволяет получить окончательные результаты на месте, отправлять данные в лабораторию не требуется. Есть заболевания, когда пациенту необходимо несколько раз в месяц делать анализы, а проходить обследования в частных или государственных клиниках дорого, неудобно и долго. С такими трудностями сталкиваются, к примеру, люди с диабетом или хроническими заболеваниями мочеполовой системы. Важно, что при переходе на домашнюю систему диагностики не теряется качество результатов анализов, они могут быть использованы врачом для постановки диагноза», — рассказывает один из разработчиков проекта, студент Физтех-школы биологической и медицинской физики МФТИ Марк Захаржевский.
Смартфон как одна из ключевых составляющих экспресс-диагностики значительно удешевляет процедуру. По словам создателей проекта, стоимость домашнего набора составит около 600 рублей.
«Мы специально арендовали 41 смартфон для лаборатории — это телефоны разной ценовой категории, минимальные характеристики камеры которых — от 16 мегапикселей. С помощью этой техники мы проводили валидацию. Буквально любой смартфон позволяет делать снимки, которые программа сможет оцифровать и выдать точный результат. Единственное исключение — это съемки в полной темноте. Тогда приложение просто попросит пользователя переснять тест-полоску», — отмечает бизнес-аналитик, студентка кафедры управления технологическими проекта ФРКТ МФТИ Анна Волкова.
Разработка успешно прошла лабораторные тестирования. До конца 2025 года авторы проекта надеются провести клинические испытания, а затем получить для тест-системы лицензию медицинского устройства.