Инженеры Стэнфордского университета под руководством профессора Ману Пракаша разработали революционный автономный микроскоп Octopi, способный диагностировать малярию за считанные минуты без какой-либо инфраструктуры. Устройство работает на аккумуляторных батареях или солнечных панелях, что позволяет использовать его в самых отдалённых регионах мира, где малярия особенно распространена. Стоимость одного аппарата составляет около $1 000 — в сто раз дешевле традиционных роботизированных микроскопов ценой от $100 000.
Octopi сканирует до 1 миллиона клеток крови в минуту, что в 100 раз превышает эффективность существующих аналогов. ИИ-система способна обнаружить всего 12 инфицированных клеток в микролитре образца, содержащем более 5 миллионов клеток, с почти 100-процентной специфичностью. Технология основана на ультрафиолетовом облучении: при попадании УФ-света на заражённые клетки крови происходит характерный спектральный сдвиг, который ИИ безошибочно фиксирует и классифицирует.
«Впервые Octopi может выполнить точную диагностику за минуты в глуши, без какой-либо инфраструктуры», — заявил Ману Пракаш, изобретатель устройства и доцент Стэнфордского университета. По его словам, команда стремится создать универсальную диагностическую платформу, расширяя спектр заболеваний, которые можно обнаружить на одном и том же оборудовании. Помимо малярии, Octopi уже успешно перенастроен для диагностики серповидноклеточной анемии всех четырёх типов и туберкулёза без изменения аппаратной части.
По данным Всемирной организации здравоохранения, малярия ежегодно уносит жизни 600 000 человек — преимущественно детей в Центральной Африке. В мире регистрируется около 260 миллионов случаев заболевания в год, и без улучшения диагностики эта цифра может достичь 500 миллионов. Традиционная диагностика под микроскопом занимает около 30 минут на один образец и требует высокой квалификации лаборанта, что критически ограничивает возможности борьбы с болезнью в эндемичных регионах.
Команда Пракаша также создала дополняющее устройство Inkwell — 3D-печатный механизм стоимостью менее $5, который автоматизирует подготовку мазков крови на предметных стёклах. Inkwell не требует электричества и использует капиллярный механизм для создания идеального тонкого слоя из 20 миллионов клеток. Этот процесс оставался неизменным более 150 лет и впервые был стандартизирован. Устройство уже развёрнуто в более чем 15 странах мира.
Octopi прошёл испытания в девяти африканских странах, включая Танзанию и Либерию, а также в Непале и Индии, где его адаптировали для диагностики серповидноклеточной анемии. Открытая программная архитектура позволяет пользователям по всему миру модифицировать и настраивать систему под местные задачи. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов medRxiv, и по мере масштабирования производства Octopi может стать первой по-настоящему доступной ИИ-платформой для борьбы с тропическими болезнями в развивающихся странах.
