Se on lääketieteellinen läpimurtotarina, joka alkaa pitkällä rivillä.
Brian Grimberg työskenteli klinikalla Papua-Uudessa-Guineassa ja katseli turhautuneena, kun malariaa testaamaan toivovien ihmisten jono ojensi ovesta. Jokaisen ihmisen veren analysointi kesti melkein tunnin. Selvästi, he eivät pääse kaikille.
Piti olla parempi tapa, hän ajatteli.
Se johti keskusteluihin Robert Brownin kanssa, joka, kuten Grimberg, on tutkija Case Western Reserve Universityssä Clevelandissa. Brown on siellä fysiikan professori, kun taas Grimberg on Case Westernin lääketieteellisen korkeakoulun kansainvälisen terveydenhuollon apulaisprofessori, mutta he päätyivät yhteistyöhön tutkimushankkeessa, jonka tuloksena syntyi laite, joka voisi mullistaa miten malaria havaitaan ja hoidetaan ympäri maailmaa.
"Yritimme paljon ideoita", Grimberg sanoo, "mutta viimeinen on sekä halvin että tehokkain."
Muutama magneetti ja laser
Mitä he ja heidän ryhmänsä - mukaan lukien vanhempi tutkija Robert Deissler ja mekaaninen suunnittelija Richard Bihary - keksivät, kutsutaan magneto-optiseksi ilmaisimeksi (MOD), ja se yhdistää magneetit ja laservalon määrittääkseen alle minuutissa, onko veripisara sisältää malarian loisia.
Grimberg tiesi, että tartunnan saanut veri on enemmän magneettista kuin terve veri. Kun loiset kuluttavat punasoluja, he jättävät jälkeensä sivutuotteen nimeltä hemotsoiini, joka sisältää rautahiukkasia. Voisiko hän olla miettinyt avainta auttamaan tutkijoita nopeasti ja tarkemmin tunnistamaan verta malarian kanssa?
Joten hän aloitti työskentelyn Brownin kanssa, jonka osasto on tutkinut magneettikenttiä monien vuosien ajan. Se oli jo vuonna 2009, ja kuten useiden tieteellisten tutkimustenkin kanssa, he testasivat useita lähestymistapoja, jotka eivät huonontuneet. Sitten he löysivät puuttuvan komponentin: laservalon.
Loisten jätteissä olevan raudan takia tutkijat voivat käyttää magneetteja pienten kiteiden manipulointiin ja kiertämiseen. Ja kun ne kohdistettiin tietyllä tavalla, veri absorboi laserin valoa, kun taas säde kulki helposti terveen ihmisen näytteen läpi.
Tiimi jatkoi keksintönsä parantamista ja nyt hänellä on instrumentti, joka ei ole vain paljon nopeampi malarian havaitsemisessa kuin olemassa olevat menetelmät, mutta se on myös kannettava ja erittäin halpa - kaksi tärkeätä ominaisuutta, kun työskentelet syrjäisissä kylissä. Jokainen testi maksaa vain noin dollarin, mikä on noin 50 prosenttia vähemmän kuin mikroskooppiin luottavat testit. Itse MOD, joka ei ole paljon suurempi kuin kenkälaatikko, maksaa noin 500 dollaria.
"Kauan sitten tulimme siihen johtopäätökseen, että jos luomme laitteen, joka pystyy tunnistamaan kaiken, mutta maksaa 100 000 dollaria, se oli käytännössä turha", Grimberg toteaa. ”Jos et voi liikuttaa sitä ja mennä ulos auttamaan ihmisiä, kukaan ei aio ostaa sitä. Halusimme sen olevan hieno, mutta sen oli myös oltava realistinen. ”
Silti tappaja
Vaikka malaria ei ole enää merkittävä kansanterveyden uhka useimmissa kehittyneissä maissa, se on edelleen tuhoisa tauti jopa 100 maassa, ja puolet maailman väestöstä on vaarassa. Maailman terveysjärjestön mukaan se aiheuttaa yli 400 000 kuolemaa vuodessa, mukaan lukien monet pienet lapset.
Grimberg uskoo, että suuri syy sairauden pysymiseen niin jatkuvana on, että keskitytään sen leviävien hyttysten hävittämiseen mieluummin kuin tartunnan saaneisiin ihmisiin. Tuholaiset eivät ole syntyneet loisen kanssa. He vain välittävät sen ihmisten kantajilta - monet, jotka eivät edes tiedä olevansa sairaita - muille ihmisille.
Hän huomauttaa, että hyttysten jälkeen on aina ollut paljon helpompaa ruiskuttaa torjunta-aineita peltojen tai suiden yli tai talon sisäpuolella sen sijaan, että tunnistetaan ja käsitellään kaikkia ihmisten kantajia. Mutta hyönteiset ovat suurelta osin sopeutuneet ja ovat yleensä taipuvaisia pysymään ruiskutetun talon ulkopuolella, hän sanoo. Grimbergin mielestä tehokkaampi tapa olisi testata kokonaisia yhteisöjä.
"Kehittämämme laitteella voimme ensimmäistä kertaa käydä kylissä ja seuloa kaikki ja pystyä sanomaan ihmisille:" Sinulla on vähän malariaa ja haluamme saada sinut hoidettavaksi ", Grimberg sanoo. Poisimme sen taudin säiliön, joten sinulla voi olla niin paljon hyttysitä kuin haluat, ja he eivät voisi siirtää malariaa. ”
MOD on jo testattu kenttällä Keniassa ja Perussa, ja ensi kuusta alkaen sitä käytetään kolmen kokonaisen kylän seulomiseen Keniassa. Kaikki malarian kantajat identifioidaan ja hoidetaan, ja tuloksia verrataan sitten vastaaviin kyliin, joissa laitetta ei käytetä.
On vaikea sanoa, milloin laitetta voitaisiin käyttää laajalti taistelemaan malariaa vastaan. Viime keväänä otettiin iso askel, kun globaaleihin terveyskysymyksiin keskittynyt Oregon-yritys Hemex Health osti lisenssin teknologialle. Mutta vielä on tehtävä paljon testausta, ja Grimberg tietää, että hänen on tehtävä paljon demoja kenttäklinikoilla vakuuttaakseen terveysviranomaiset sen tehokkuudesta.
"Uudelle lähestymistavalle on aina vastustuskykyä", hän tunnustaa. ”Mutta laitteemme nopeus on todella avain. Jos haluat poistaa malarian, sinun on pystyttävä löytämään viimeinen tartunnan saanut henkilö. Ja sitä on vaikea tehdä tällä hetkellä. ”
Heidän työnsä MOD: llä on kuitenkin jo ansainnut merkittävän julkisen tunnustuksen. Tänä syksynä he saivat Yhdysvaltain patentti- ja tavaramerkkivirastolta Patents for Humanity -palkinnon, ja marraskuussa he kunnioitettiin Valkoisessa talossa pidetyssä seremoniassa. Ryhmä on hakenut laitteelle patenttia.
Mutta kaksi johtavaa tutkijaa tyytyväinen siihen, kuinka hyvin heidän pitkä yhteistyö on toiminut. Grimberg huomauttaa, että Brownin tieto ja magneettikentän tausta antoivat heille mahdollisuuden tutkia useita erilaisia ideoita ennen kuin heillä oli yksi tarpeeksi konkreettinen apurahan hakemiseen. Ja Brown sanoo, että MOD-projekti on johtanut tutkimukseen magneettikiteiden uusista sovelluksista muissa sairauksissa.
"Se on ollut upea tarina perustutkimuksesta yliopistossa ja sen kyvystä soveltaa sitä moniin asioihin", hän sanoo. ”Hienoa on, että istumme täällä työskentelemällä perustoimien parissa ja ajoittain niitä voidaan käyttää ratkaisemaan yhteiskunnan suuria ongelmia. Se on meille upea asia. ”
