現(xiàn)場診斷(POC)的目的是在現(xiàn)場診斷病人,而不是在醫(yī)療機構。
世界衛(wèi)生組織將 POC 設備定義為符合其 ASSURED 標準的設備:這類檢驗必須經濟實惠(A)、靈敏(S)、具體(S)、用戶友好(U)、快速/可靠(R)、無設備(E)并且可交付(D)給最終用戶。
光學器件在 POC 檢驗和診斷中發(fā)揮著關鍵作用。光纖和光學微系統(tǒng)的最新進展使得生物醫(yī)學光學和微流控技術得以成功結合。這為 POC 設備提供了一個強大的平臺,可以對各種特性和生物標記進行成像。
目前,POC的最大限制在于達到準確性所需靈敏度的能力。成像技術可以極大地提高這類設備的靈敏度,但大多數(shù)仍處于早期開發(fā)階段;在簡單地確定某種生物分子存在與否方面,POC 檢驗歷來是最為有效的。
例如,針對 HIV 的非成像 POC 檢驗非常成功。這是目前為數(shù)不多被認為處于后期階段的一種 POC 檢驗,有望提供一個基準,在此基礎上構建基于成像的、更為復雜的技術。
消費電子產品也可以提高基于成像的 POC 檢驗的可行性。高性能的手機相機已經變得無處不在。雖然需要解決安全性和合規(guī)性問題,但手機便攜、小巧,且具有成本效益,并且可以輕松連接芯片實驗室技術。
這類芯片可以達到所需要的靈敏度水平,并且可以實惠地進行規(guī)模生產。這在很大程度上是由于硅光子生物傳感器的材料和光學特性的進步。而且這類芯片因其體積小、靈敏度高、整體堅固性和可靠性高,因此非常有前途。
此外,基于 LED 的熒光系統(tǒng)已在臨床試驗中有效使用。與明場顯微鏡相比,這類系統(tǒng)具有更高的靈敏度,并縮短了檢測的時間。對于細胞計數(shù)應用來說,熒光是一種特別強大的技術,特別適用于檢測少量細胞和病原體,以及對白細胞進行計數(shù),即使在低濃度下也是如此。
例如,西蒙弗雷澤大學的一個研究小組正在使用熒光成像來靈敏地檢測活細胞內的 RNA 分子。這是一種有用的應用,可以了解通過 RNA 調節(jié)的正常細胞的功能,也可以了解 RNA 病毒如何在細胞中發(fā)揮作用。
最后,許多公司正在開發(fā)在 POC 方面使用 PCR 的方法。例如,ExcitePCR 正在努力構建一套用于現(xiàn)場病原體檢測的系統(tǒng)。由于生物系統(tǒng)經常發(fā)出熒光,因此測量 PCR 反應的光學解決方案是量化 POC 檢驗的有用工具。