به نقل از مجله Lab on a Chip، آزمایشات ادرار در کلینیک شامل قرار دادن یک کاغذ تغییر رنگ دهنده در نمونه است. این روش ابتدا در سال 1956 به عنوان روشی برای آزمایش سطوح قند خون ابداع شد اما از آن زمان به شکل یک نوار با 10 مربع تکامل یافته است که هر کدام از آن‌ها در واکنش به مواد شیمیایی مختلف درون ادرار تغییر رنگ می‌دهند.
از این نوار می‌تواند برای سنجش سطوح قند، خون و پروتئین برای تشخیص بیماری‌هایی مانند بیماری کلیوی، دیابت، عفونت مجاری ادرار و حتی سرطان مثانه مورد استفاده قرار بگیرد.
با وجود سودمندی، این روش به زمان و هزینه برای پردازش و اغلب مشاهدات بعدی برای دستیابی به نتایج قطعی نیاز دارد. از این رو تلاش‌های زیادی برای توسعه ابزارهای آزمایش ادرار در دسترس‌تر انجام شده و نوارهای آزمایش مختلفی برای استفاده در دستگاههای خانگی طراحی شده‌اند که البته همیشه قابل اعتماد نیستند.
از این رو محققان استنفورد به بررسی راههایی برای رسیدگی به برخی عوامل مانند نوردهی، کنترل حجم و زمان که می‌توانند در آزمایش ادرار خانگی اختلال ایجاد کند، پرداخته‌اند.
از آنجایی که یک رنگ بر روی نوار می‌تواند بسته به زمینه آن به شکل‌های مختلف نمایش داده شود، این نوار آزمایش باید در شرایط نوردهی گوناگون خوانده شود. از این رو محققان یک جعبه سیاه مسطح طراحی کردند تا نوار را محصور کرده و مانع ورود نور شوند.
مهندسان همچنین یک سیستم بارگذاری لایه‌ای طراحی کرده‌اند که می‌توان برای کنترل اندازه نمونه به دستگاه افزود. وارد کردن نمونه ادرار در یک سوراخ در لایه اول باعث پر شدن کانالی در لایه دوم می‌شود. کاربر سپس لایه سوم را درون جعبه قرار داده که مقدار یکنواختی از ادرار را به 10 پد موجود در سطح نوار انتقال می‌دهد.
زمانی که این لایه سوم به انتهای جعبه می‌رسد، به تلفن همراهی که بر روی جعبه قرار گرفته و دوربین آن بر روی نوار داخلی متمرکز شده، پیغام می‌فرستد تا فیلمبرداری را آغاز کند. زمان خوانش پدها بین 30 ثانیه تا دو دقیقه است که پس از آن، کاربر فیلم را به یک برنامه رایانه‌ای انتقال می‌دهد. این برنامه سپس فریم‌ها را با زمان‌بندی صحیح و نتایج آزمایش از هم جدا می‌کند.
هنوز نمونه اولیه‌ای از این دستگاه آماده نشده اما محققان اطمینان دارند که طراحی آن‌ها می‌تواند بر مشکلات موجود در دستگاههای خانگی آزمایش ادرار غلبه کند. به گفته آن‌ها، نتایج این دستگاه از دقت بالا برخوردار بوده و مطابق با "استاندارد طلایی" صنعت است.
دانشمندان امیدوارند در نهایت بتوانند سیستمی را به همراه یک برنامه تلفن همراه طراحی کنند که می‌تواند آزمایش را در محل مدیریت کرده و نتایج را به یک دکتر ارسال کند. آن‌ها اکنون در حال بررسی برای تجاری‌سازی این طراحی به عنوان یک ابزار پزشکی برای ارتقای دسترسی به خدمات پزشکی در مناطق در حال توسعه یا به عنوان یک آزمایش خانگی در کشورهای توسعه‌یافته هستند.
