Innovatiivisia ratkaisuja kehitysmaiden kiusallisiin terveysongelmiin haudataan hätkähdyttävällä säännöllisyydellä Houstonin Rice-yliopiston laboratoriossa.
Siinä biotekniikan professori Rebecca Richards-Kortum on viettänyt 12 vuotta johtavien opiskelijoiden, lääkäreiden, tutkijoiden ja terveydenhuollon työntekijöiden ryhmiä täällä ja ympäri maailmaa yhdessä kollegansa Maria Odenin kanssa keksimään edullisia, tehokkaita tekniikoita. resurssien köyhille maille.
Mahdottomien tavoitteiden saavuttaminen monien vastuiden ajamisen yhteydessä on osa Richards-Kortumin DNA: ta.
Opetuksen ja laboratoriotöiden lisäksi hän tekee usein tutkimukseen liittyviä ulkomaanmatkoja. 53-vuotias kuuden äiti - mukaan lukien kaksi tyttöä, jotka hän ja hänen miehensä adoptoivat Etiopiasta - on myös omistautunut maratonjuoksija. Lämpimällä utelias silmillä ja rauhoittavalla äänellä ei ole yllättävää, että äitinä olemisella on ollut ratkaiseva vaikutus otettaviin ongelmiin. Esimerkiksi, hän oli tehnyt yhteistyötä lastenlääkärin ja Malawin professorin Elizabeth Molyneux'n kanssa vuosien ajan. Vuodesta 2009 Molyneux kertoi hänelle, että monet vauvat syntyvät ennenaikaisesti Malawissa ja puolella heistä oli hengitysvaikeuksia.
Globaalisti hengitystieinfektiot ovat johtava kuolinsyy alle 5-vuotiaille lapsille. Malawissa - eteläisen Afrikan sisämaavaltiossa hieman pienempi kuin Pennsylvania - hengitysvaikeuksissa olleiden ennenaikaisten vauvojen eloonjäämisaste oli vain noin 25 prosenttia.
Hengitysvaikeuksista syntyneitä amerikkalaisia vauvoja voidaan hoitaa 1970-luvulta lähtien saatavilla olevalla terapialla, jota kutsutaan jatkuvan positiivisen hengitystepaineeksi (bCPAP). Lasten ilmapusseihin johdettu paineilmavirta pitää ne auki. Hoidon hinta alkaa noin 6000 dollaria - kaukana herkän yhteiskunnan suurimman osan sairaaloista.
Richards-Kortum antoi biotekniikan vanhemmille opiskelijoilleen tehtäväksi luoda bCPAP-järjestelmä, joka olisi edullinen ja voisi toimia vaikeissa ympäristöissä. Vuonna 2010 he keksivät Pumani CPAP -laitteen nimeltään prototyypin 150 dollarilla. He ovat hakeneet patenttia laitteelle. Se käytti paikallisesta lemmikkikaupasta ostettuja kalaakvaariopumppuja tuottamaan saman paineen ja virtauksen kuin sen kalliimpi vastine Texasin lastensairaalassa.
Kliinisen arvioinnin jälkeen hengitysvaikeuksista kärsivien Malawi-vauvojen eloonjäämisaste nousi 24 prosentista 65 prosenttiin. Päivitetty malli, joka myy noin 800 dollaria, on saatavana 3rd Stone Design -yritykseltä, San Rafaelissa, Kaliforniassa.
"Sitä käytetään yli 30 maassa, mukaan lukien kaikki hallinto-, keskus- ja piirisairaalat Malawissa, missä se alun perin alkoi", Richards-Kortum sanoo. "Valitsimme nimen Pumani, koska se tarkoittaa paikallisella kielellä" hengitä rauhallisesti "."
Richards-Kortum on Rice 360 ° Global Health Institute -instituutin perustaja ja johtaja sekä Odenin kanssa sen perustutkinto-opinto-ohjelman, Beyond Traditional Borders, yksi luoja. Suunnittelu-, sosiologia- ja taloustieteellisten kurssien lisäksi opiskelijat leikkaavat hampaat suunnittelussa kahdeksan viikon alustavan projektin aikana ennen siirtymistään lukukauden ja vuoden mittaisiin suunnitteluhaasteisiin.
Lukukauden lopulla he voivat hakea kesäharjoittelupaikkoja suunnitteluhaasteen esittäneeseen paikkaan ja saada kritiikkiä varhaisen vaiheen suunnittelustaan maapallon työntekijöiltä. Monet opiskelijat palaavat kotiin jatkaakseen opintojaan ja täydentääkseen kliiniseen käyttöön sopivaa mallia, kuten Pumani CPAP -laitetta. Tämä tutkimus on tuottanut kymmeniä patentteja, ja se on johtanut työsuhteisiin sairaaloihin Ruandassa, El Salvadorissa, Brasiliassa, Botswanassa, Kiinassa ja muualla.
Ota keltaisuus, tauti, joka aiheuttaa ihon kellastumista. Se tapahtuu, kun bilirubiini, punertavanruskea aine, joka tulee punasolujen hajoamisesta, kertyy kehossa. Monet vastasyntyneet, etenkin ennenaikaiset vastasyntyneet, ovat alttiita. Hoitamattomana bilirubiinin kertyminen voi johtaa aivovaurioon, jota kutsutaan kernicterukseksi, ja jopa kuoleman. Lääkärit voivat hoitaa keltaisuutta yhdellä monista edullisista sinisen valon LED-laitteista, joita on saatavana Malawissa.
Mutta todellinen ongelma, Richards-Kortumin mukaan, on ensisijaisesti vastasyntyneen keltaisuuden diagnosointi, "etenkin tummemmissa ihovauvoissa, joissa ihon kellastumisen vaikeuttaminen on vaikeampaa". Nykyinen diagnoositekniikka luottaa yleensä sentrifugeihin tai spektrofotometreihin, jotka olivat liian kalliita monille kehitysmaiden sairaaloille.
Vuonna 2014 Richards-Kortumin joukkue keksi keltaisuusdiagnostiikkalaitteen nimeltä BiliSpec, akkukäyttöisen lukulaitteen, jossa on kolme LEDiä ja fotodiodi, joka voi määrittää bilirubiinin määrän järjestelmässä. Sairaalan lääkärit voivat ottaa tipan vauvan verta ja levittää sen kertakäyttöiselle paperille, joka erottaa plasman.
Kun nauha on asetettu lukijaan, lääkärit voivat saada selkeän mittauksen keltaisuutta aiheuttavasta molekyylistä noin minuutissa. Laite, jonka valmistus maksaa alle 100 dollaria, testattiin kliinisessä arvioinnissa noin 70 vauvalle Malawissa saavuttaen Yhdysvaltojen suoritusstandardit. Richards-Kortum sai elokuussa rahoituksen laajamittaisten kliinisten tutkimusten suorittamiseen ja BiliSpecin valmistuksen perustaan Malawiin.
Joskus läpimurto jollakin alueella voi parantaa elämää myös muualla sairaalassa. Esimerkki: Malawin kuningatar Elizabethin keskussairaalaa varten kehitetty ruiskupumppu.
Koska vauvoilla on erittäin pieni veritilavuus, laskimonsisäiset lääkkeet on annettava tarkalleen. Malawin sairaaloiden jännitepiikit ja sähkökatkokset tekivät käytettävissä olevista laitteistaan epäkäytännöllisiä ja tehottomia.
Richards-Kortum ja hänen opiskelijansa keksivat edullisen (500 dollaria) pumpun, joka toimii akun varauksella ja on hyvä yli 60 tuntia, vaikka virta sammuisi. Vakiovoimainen jousi - samanlainen kuin sähköisessä autotallioven avaajassa - toimittaa männän toimintaan tarvittavan energian.
Mutta ruiskupumppu auttoi myös odottavia äitejä.
Naisia, joilla on korkea verenpaine raskauden aikana, nimeltään preeklampsia, hoidetaan yleensä magnesiumsulfaatti-injektioilla.
"Jos sinulla ei ole käytettävissä ruiskupumppua, sinun on annettava tämä lääke pistoksena lihakseen", Richards-Kortum sanoo. "Se on erittäin tuskallinen. Joten käytämme samaa ruiskupumppua magnesiumsulfaatin toimittamiseen äitiysosastoon."
Se ei vain kontrolloi pistoksen määrää tarkalleen lääkityksen tehostamiseksi, mutta se on myös paljon äidille mukavampaa.
"Ajattelin, että ihmiset saattavat olla haluttomampia omaksumaan uutta tekniikkaa, mutta itse asiassa se on ollut sataprosenttisesti päinvastainen", Richards-Kortum sanoo. "He ovat ehdottoman todellisia kumppaneita eteenpäin pyrkimisessä."
Koska nämä keksinnöt muuttavat elämää, Richards-Kortumin kestävin panos saattaa olla tulevien ongelmanratkaisijoiden ja innovoijien kouluttamisessa - tämä ero mainitaan, kun hänet nimitettiin MacArthur-säätiön jäseneksi vuonna 2016 ja hän sai 625 000 dollarin "nero-apurahan".
"18-, 19- ja 20-vuotiailla, jotka ovat luovuudensa huipulla, on paljon voimaa, ja heille, joille ei ole kerrottu, et voi tehdä sitä tällä tavalla", Richards-Kortum sanoo. "Hauska katsella."
Robert Lerose on New Yorkissa toimiva kirjailija. Hänen teoksensa on esiintynyt Christian Science Monitor -lehdessä, Newsdayssa, The Costco Connection -palvelussa, puolipalloissa ja muissa julkaisuissa.
