AI-microscoop spoort honderd keer sneller malaria op

Malaria opsporen in menselijke bloedstalen is een tijdrovend proces, legt ingenieur Manu Prakash van de Stanford University uit. ‘Momenteel zit een mens urenlang achter een microscoop naar preparaten te kijken om de geïnfecteerde cellen handmatig te tellen. Elk monster behandelen, duurt al gauw een half uur. Een technicus kan misschien 25 mensen per dag behandelen – en dat is dan een werkdag van 12 uur’.

Prakash en zijn collega’s dachten dat dat beter kon, en hebben een microscoop ontwikkeld die het met behulp van artificiële intelligentie helemaal zelf kan.

“Octopi” heet het toestel, dat tot een miljoen bloedcellen per minuut kan scannen – zowat honderd keer sneller dan hoe het nu gaat. Het instrument is zo gevoelig dat het concentraties van amper 12 geïnfecteerde cellen in een microliter bloed kan detecteren, met een specificiteit van bijna 100 procent.

Malaria eist jaarlijks 600.000 levens, voornamelijk kinderen en vooral in de meest  onderontwikkelde landen van Centraal-Afrika. De ingenieurs hopen dat de uitvinding talloze levens kan redden door een snellere en meer nauwkeurige diagnose. Die helpt niet alleen bij de behandeling, maar kan ook infecties opsporen bij mensen die er zich niet van bewust zijn en zo de verspreiding van de ziekte helpen beheersen.

Niet enkel malaria

Het team heeft het ontwerp jarenlang aangepast en verbeterd om gebruik in ontwikkelingslanden mogelijk te maken. Zo is gekozen voor goedkope lenzen om de prijs te drukken en kan het toestel werken op batterijen of zonne-energie.

‘Hij kan binnen enkele minuten een nauwkeurige diagnose stellen, midden in de wildernis en zonder andere infrastructuur’, zegt Prakash. ‘Geen stroom? Geen internet? Geen probleem!’

De microscoop zal naar verwachting zo’n duizend dollar per stuk kosten – een fractie van moderne robotmicroscopen. Bovendien is de software “open”: gebruikers kunnen het toestel zelf trainen om andere aandoeningen op te sporen. Dat is al gedemonstreerd in ziekenhuizen in Nepal, waar het toestel werd getraind om alle vier de varianten van de sikkelcelziekte op te sporen.

‘Duizend Octopi zouden 50 miljoen stalen per jaar kunnen analyseren’, zegt Prakash. ‘Beeld je in wat we zouden kunnen doen met tienduizend van die toestellen.’