A fejlődő országokban felmerülő egészségproblémák innovatív megoldásait a meghökkentő rendszerességgel vonják be a houstoni Rice Egyetem laboratóriuma.
Rebecca Richards-Kortum, a biomérnöki tanár professzora, 12 éven át vezette a hallgatók, orvosok, tudósok és egészségügyi dolgozók csapatait itt és az egész világon, kollégájával, Maria Oden-nal, hogy olcsó és nagy teljesítményű technológiákat dolgozzon ki. az erőforrás-szegény országok számára.
Richards-Kortum DNS-é része a lehetetlen célok megvalósítása, ha több felelősséget ragaszkodnak egymáshoz.
Az oktatás és a laboratóriumi munka mellett gyakran kutatásokkal kapcsolatos külföldi kirándulásokon is részt vesz. Az 53 éves hat éves anya - köztük két lány, akit ő és férje örökbefogadtak Etiópiából - szintén elkötelezett maratoni futó. Meleg kíváncsi szemmel és nyugtató hangjával nem meglepő, hogy anyának döntő hatással volt a vállalt problémákra. Például évek óta együttműködik Elizabeth Molyneux-val, a gyermekgyógyászjal és a malavi professzorral. 2009 körül Molyneux elmondta neki, hogy Malawiban sok csecsemő koraszülött, és feleiknek nehézségei vannak a légzéssel.
Globális értelemben a légzőszervi fertőzések az öt évnél fiatalabb gyermekek vezető halálokának okai. Malawiban - egy dél-afrikai országnak a tengerparttal nem rendelkező országában, amely kissé kisebb, mint Pennsylvania - a légzőszervi nehézségekkel küzdő koraszülöttek túlélési aránya csak körülbelül 25 százalék volt.
A légzőszervi problémákkal született amerikai csecsemők kezelhetőek az 1970-es évek óta elérhető terápiával, amelyet folyamatos pozitív légúti nyomásnak (bCPAP) hívnak. A csecsemő légzsákjába juttatott túlnyomásos levegőáram nyitva tartja őket. A terápia ára 6000 dollár körül kezdődik - messze meghaladja a törékeny társadalmak legtöbb kórházát.
Richards-Kortum biotechnológia vezető hallgatóinak bízta meg egy olyan bCPAP-rendszer létrehozását, amely megfizethető és durva környezetben is működhet. 2010-ben előálltak egy Pumani CPAP eszköz nevű prototípussal, 150 dollárért. Szabadalmat kértek az eszközről. Helyi kisállat-áruházban vásárolt akvárium-szivattyúkat használt ugyanolyan nyomás és áramlás biztosítására, mint drágább társaik a Texas Gyermekkórházban.
Klinikai értékelés után a légzési nehézségekkel küzdő Malawi-csecsemők túlélési aránya 24% -ról 65% -ra ugrott fel. A frissített modell, amely körülbelül 800 dollárért árul, beszerezhető a 3rd Stone Design-tól (San Rafael, Kalifornia).
"Több mint 30 országban használják, beleértve az összes kormányzati, központi és kerületi kórházat Malawiban, ahol eredetileg kezdődött" - mondja Richards-Kortum. "A Pumani nevet választottuk, mert ez a helyi nyelvben nyugodtan lélegez."
Richards-Kortum a Rice 360 ° Globális Egészségügyi Intézet alapítója és igazgatója, valamint Oden-val társszerzője a tradicionális határokon túli egyetemi tantervnek. A mérnöki, szociológiai és közgazdaságtani kurzusokon kívül a hallgatók nyolchetes bevezető projekt során fogaikat kivitelezték a tervezés során, mielőtt a szemeszter és az egész évre szóló tervezési kihívásokra lépnének.
A szemeszter végén jelentkezhetnek nyári szakmai gyakorlatokra azon a helyen, ahol a tervezési kihívást benyújtották, és kritikát szerezhetnek a korai szakaszban elkészített terveikkel kapcsolatban a földön dolgozó munkavállalókkal. Sok hallgató visszatér haza, hogy tovább folytatja tanulmányait, és tökéletesítse a klinikai felhasználásra alkalmas mintát, például a Pumani CPAP készüléket. Ez a kutatás tucatnyi szabadalmat hozott létre, és munkakapcsolatokhoz vezetett a ruandai, el Salvadori, Brazília, Botswana, Kína és másutt működő kórházakkal.
Vegyünk sárgaságot, egy olyan betegséget, amely a bőr sárgulását okozza. Akkor fordul elő, amikor a vörösvértestek bomlásából származó bilirubin, egy vörösesbarna anyag felhalmozódik a testben. Sok csecsemő, különösen a koraszülöttek fogékonyak. Kezelés nélkül a bilirubin felhalmozódása agykárosodásnak, úgynevezett kernicterusnak, és akár halálhoz is vezethet. Az orvosok kezelhetik a sárgaságot a Malawiban elérhető sok olcsó, kék fényű LED-készülékek egyikével.
Richards-Kortum szerint azonban az igazi probléma elsősorban az újszülött sárgaság diagnosztizálása, "különösen a sötétebb bőrű csecsemőknél, akiknél nehezebb felmérni a bőr sárgulását". A jelenlegi diagnosztikai technológia általában olyan centrifugákra vagy spektrofotométerekre támaszkodott, amelyek a fejlődő országok számos kórháza számára túl drágák.
2014-ben a Richards-Kortum csapata BiliSpec nevű sárgaság-diagnosztikai eszközzel állt elő, egy elemmel működő olvasóval, három LED-del és fotodiodával, amely meg tudja határozni a bilirubin mennyiségét a rendszerben. A kórházi orvosok vehetnek egy csepp csecsemő vérét és feltehetik azt egy eldobható papírra, amely elválasztja a plazmát.
Miután a csíkot behelyezték az olvasóba, az orvosok körülbelül egy percen belül megkaphatják a sárgaságot okozó molekula pontos mérését. A készüléket, amelynek elkészítése kevesebb, mint 100 dollárba kerül, klinikai értékelésben tesztelték Malawiban mintegy 70 csecsemőnél, elérve az amerikai teljesítményszabályokat. Idén augusztusban a Richards-Kortum támogatást kapott nagyszabású klinikai vizsgálatok elvégzéséhez és a BiliSpec gyártásának alapjához Malawiban.
Időnként az egyik területen történt áttörés javíthatja az életet a kórház más részein is. Példa: fecskendőpumpa kifejlesztésre került a malawi Queen Elizabeth Központi Kórház számára.
Mivel a csecsemők vérmennyisége nagyon kicsi, minden intravénás gyógyszert pontosan kell beadni. A Malawi kórházakban a feszültségcsúcsok és áramszünetek miatt a rendelkezésre álló eszközöket nem lehetett praktikussá és hatástalanná tenni.
Richards-Kortum és tanulói olcsó (500 dolláros) szivattyút állítottak elő, amely akkumulátor töltéssel működik, és több mint 60 órán keresztül jó, még akkor is, ha az áram kimarad. Egy állandó erővel rendelkező rugó - hasonlóan az elektromos garázskapu nyitóhoz - biztosítja a dugattyú működéséhez szükséges energiát.
A fecskendőszivattyú a várandós anyák számára is segített.
Azokat a nőket, akiknek terhesség alatt magas vérnyomásuk van, ezt az állapotot preeklampsianak nevezik, általában magnézium-szulfát injekcióval kezelik.
"Ha nincs elérhető fecskendőpumpa, ezt a gyógyszert intramuszkulárisan kell befecskendezni" - mondja Richards-Kortum. "Rendkívül fájdalmas. Tehát ugyanazt a fecskendőszivattyút használjuk a magnézium-szulfát szállítására a szülési osztályon."
Nem csak pontosan szabályozza az injekció beadásának sebességét a gyógyszer hatékonyabbá tétele érdekében, hanem sokkal kényelmesebb az anyák számára is.
"Azt gondoltam, hogy az emberek inkább vonakodnak az új technológiák alkalmazásától, de valójában ez már száz százalékkal az ellenkezője volt" - mondja Richards-Kortum. "Teljesen valódi partnerek az előrelépéshez."
Mivel ezek a találmányok életmódot változtatnak, Richards-Kortum tartós hozzájárulása a jövőbeli problémamegoldók és innovátorok képzésében rejlik - ez a különbség idézett, amikor őt a MacArthur Alapítvány ösztöndíjasának nevezték ki 2016-ban, és 625 000 dolláros „zseni támogatást” kapott.
"Nagyon sok hatalom van abban, hogy a 18 és 19, illetve 20 évesek kreativitásuk csúcspontjában vannak, és akiknek nem mondták, hogy nem teheted meg így." - mondja Richards-Kortum. "Jó szórakozást nézni."
Robert Lerose New York-i székhelyű író. Munkája megjelent a Christian Science Monitor, a Newsday, a Costco Connection, a félteke és más kiadványokban.
