Utilizzando un conveniente, dispositivo portatile che si collega a uno smartphone, un ricercatore dell'Università dell'Arizona ei suoi collaboratori sperano di salvare vite nell'Africa rurale.

Dongkyun "DK" Kang era sotto la doccia alcuni anni fa quando l'ispirazione ha colpito, e si interessò all'idea di imaging del tessuto umano in vivo, o su una persona viva, utilizzando uno smartphone collegato a un microscopio.

"Ho iniziato a cercare applicazioni cliniche dove sarebbe stato utile, ed è così che ho incontrato Esther Freeman, il direttore della dermatologia della salute globale presso il Massachusetts General Hospital, che ha lavorato per curare il cancro della pelle sarcoma di Kaposi in Africa per quasi un decennio, " ha detto. "Aveva un problema clinico. Avevo una tecnologia interessante che poteva potenzialmente aiutare".

Ha aiutato. Ha lavorato con Freeman e Aggrey Semeere, un medico in Uganda, sviluppare una tecnologia che possa consentire ai medici delle cliniche rurali di diagnosticare il sarcoma di Kaposi utilizzando microscopi confocali per smartphone, o dispositivi di imaging che raccolgono la luce da un singolo foro stenopeico per creare immagini ad alta risoluzione visualizzabili su uno smartphone. Il basso costo, dispositivi portatili e facili da usare hanno il potenziale per effettuare diagnosi precoci, trattamento più efficace e tassi di mortalità più bassi possibili.

Ora, l'assistente professore presso il Dipartimento di ingegneria biomedica dell'UA e il College of Optical Sciences, e membro dell'Istituto BIO5 e dell'UA Cancer Center, sta utilizzando una sovvenzione di oltre $ 400, 000 dal Centro Internazionale John E. Fogarty per estendere la stessa tecnologia allo screening del cancro cervicale e dei precancerosi cervicali.

"DK incarna l'innovativo, spirito propositivo della nuova facoltà di Ingegneria, "ha detto Jennifer Barton, professore di ingegneria biomedica e direttore dell'Istituto BIO5. Barton è leader nello sviluppo di endoscopi per lo screening del cancro e ha guidato Kang per questo progetto. "Non solo crea nuovi strumenti di ottica biomedica, ma li usa per aiutare le persone più svantaggiate del mondo, "ha detto. "Il suo nuovo dispositivo di rilevamento del cancro cervicale al punto di cura aiuterà a garantire che nessuna donna muoia di questa malattia, che è eminentemente curabile se preso in anticipo."

Una nuova applicazione nel cancro cervicale

A Kang è sempre piaciuto offrire un aiuto concreto alle comunità bisognose. Si è offerto volontario come tutor in un orfanotrofio ogni settimana durante gli anni del college in Corea, e mentre stava creando il dispositivo di microscopia del sarcoma di Kaposi, ha fatto diversi viaggi all'Istituto di malattie infettive in Uganda prima per vedere dove sarebbero stati utilizzati i dispositivi e, dopo, per vederli in azione.

Mentre in Uganda, ha appreso che il paese ha uno dei più alti tassi di incidenza del cancro del collo dell'utero, a 54,3 per 100, 000 donne e in aumento. I tassi di mortalità associati al cancro del collo dell'utero nei paesi dell'Africa orientale sono 27,6 per 100, 000 donne, una dozzina di volte il 2,3 per 100 degli Stati Uniti, 000.

"Questa malattia colpisce le donne tra i 20, i 30 e i 40 anni, donne davvero giovani che hanno appena iniziato le loro famiglie, che hanno figli, " Kang ha detto. "E 'davvero straziante".

Miriam Nakalembe, un ginecologo in Uganda e collaboratore di Kang, ha detto che il 60 per cento dei malati di cancro cervicale che vede negli ospedali ugandesi sono già nelle ultime fasi della malattia. Senza pap test regolari o esami cervicali, le donne semplicemente non contraggono precocemente la malattia. Sebbene molti operatori sanitari locali in Uganda dispongano di uno strumento di crioterapia che possono utilizzare per congelare i tessuti sospetti, non sanno quando usare il trattamento perché non hanno metodi di screening adeguati.

"Molti pazienti non hanno un ospedale nella loro comunità locale dove possono farlo, quindi l'obiettivo è portare questi dispositivi a basso costo e portatili in una clinica rurale, montare una tenda e fare il test. Quindi, proprio sul posto, possono fare la crioterapia, " ha detto Kang.

La scienza dietro la soluzione

In Uganda e in altri paesi, il modo più comune per lo screening del cancro cervicale è la colorazione dei tessuti, che ha un tasso molto alto di falsi positivi. Ciò significa che le donne si sottopongono a trattamenti non necessari, e le risorse limitate non vengono utilizzate dove sono necessarie. Un altro metodo, microscopia confocale, è più preciso ma costa più di $ 50, 000.

Questo endoscopio per smartphone scherma in modo più accurato rispetto alla colorazione, e ha un costo stimato inferiore a $ 3, 000. Convenienza, la portabilità e la facilità d'uso porteranno lo screening a più persone in aree remote.

"Vogliamo rendere il dispositivo abbastanza facile da usare che chiunque abbia una formazione minima in ingegneria o educazione medica possa usarlo:il precedente dispositivo confocale di imaging per smartphone che stavamo usando in Uganda è stato utilizzato da un tecnico clinico, non un dottore, " Kang ha detto. "È uno smartphone. Basta accenderlo e scattare una foto."

Kang e i suoi collaboratori ugandesi sperano di iniziare a utilizzare i nuovi dispositivi per lo screening del cancro cervicale in Uganda nel 2019, e stanno lavorando con Tech Launch Arizona per aiutare a commercializzare l'invenzione. Nel futuro, il dispositivo sarà in grado di identificare aree potenzialmente cancerose, analizzare automaticamente le immagini, e consigliare il trattamento appropriato. Il dispositivo dovrebbe significare che i pazienti non devono viaggiare lontano per le cliniche, ma anche se lo fanno, potrebbero essere sottoposti a screening di pochi minuti ed essere trattati lo stesso giorno se viene rilevato un cancro o un precancro.

Con un dispositivo con il potenziale per lo screening del cancro già sviluppato e un altro in arrivo, Kang riflette sul momento in cui l'idea gli è venuta sotto la doccia.

"Qualche volta, Penso che potrei voler fare più di una doccia ogni giorno, " sorrise.