Ia adalah satu cerita kejayaan perubatan yang bermula dengan garis panjang.
Brian Grimberg bekerja di sebuah klinik di Papua New Guinea, menonton kekecewaan sebagai barisan orang yang berharap dapat diuji untuk malaria yang menghulurkan pintu. Ia mengambil masa hampir sejam untuk menganalisis setiap darah seseorang. Jelas, mereka tidak akan dapat semua orang.
Harus ada cara yang lebih baik, dia fikir.
Ini membawa kepada perbualan dengan Robert Brown, yang, seperti Grimberg, adalah seorang penyelidik di Case Western Reserve University di Cleveland. Brown adalah profesor fizik di sana, sementara Grimberg adalah penolong profesor kesihatan antarabangsa di School of Medicine Case Western, tetapi mereka akhirnya berkolaborasi dalam projek penyelidikan yang menghasilkan alat yang dapat merevolusikan bagaimana malaria dikesan dan dirawat di seluruh dunia.
"Kami mencuba banyak idea, " kata Grimberg, "tetapi yang terakhir adalah yang paling murah dan yang paling berkesan."
Beberapa magnet dan laser
Apa yang mereka dan pasukan mereka-termasuk penyelidik kanan Robert Deissler dan pereka mekanikal Richard Bihary-dicipta disebut Magneto-Optical Detector (MOD), dan ia menggabungkan magnet dan cahaya laser untuk menentukan, dalam masa kurang dari seminit, jika setetes darah mengandungi parasit malaria.
Grimberg tahu bahawa darah yang dijangkiti lebih magnet daripada darah yang sihat. Apabila parasit mengambil sel darah merah, mereka meninggalkan sebilangan produk yang dipanggil hemozoin yang mengandungi zarah besi. Bolehkah itu, dia tertanya-tanya, menjadi kunci untuk membantu saintis cepat dan tepat mengenal pasti darah dengan malaria?
Jadi dia mula bekerja dengan Brown, yang jabatannya telah meneliti medan magnet selama bertahun-tahun. Itu kembali pada tahun 2009, dan, seperti banyak penyelidikan saintifik, mereka telah menguji sejumlah pendekatan yang tidak berlaku. Kemudian, mereka menemui komponen yang hilang: cahaya laser.
Kerana besi dalam sisa parasit, para penyelidik boleh menggunakan magnet untuk memanipulasi kristal-kristal kecil dan memutarnya. Dan apabila mereka diselaraskan dengan cara tertentu, darah menyerap cahaya laser, sedangkan rasuk mudah melewati sampel dari orang yang sihat.
Pasukan terus menyempurnakan ciptaan mereka dan kini mempunyai instrumen yang bukan hanya jauh lebih cepat dalam mengesan malaria daripada kaedah yang sedia ada, tetapi ia juga mudah alih dan sangat murah-dua sifat penting apabila anda bekerja di kampung terpencil. Setiap ujian hanya mengenakan satu dolar, yang kira-kira 50 peratus kurang daripada yang bergantung kepada mikroskop. MOD itu sendiri, tidak lebih besar daripada shoebox, berharga kira-kira $ 500 untuk membuat.
"Pada masa yang lalu, kita sampai pada kesimpulan bahawa jika kita membuat peranti yang dapat mengesan segala-galanya, tetapi harganya $ 100, 000, ia pada asasnya tidak berguna, " kata Grimberg. "Jika anda tidak boleh bergerak dan keluar dan membantu orang, tiada siapa yang akan membelinya. Kami mahu ia menjadi hebat, tetapi ia juga perlu realistik. "
Masih pembunuh
Walaupun malaria bukan lagi ancaman kesihatan awam utama di negara-negara yang paling maju, ia tetap menjadi penyakit yang dahsyat di seratus negara, dengan separuh penduduk dunia berisiko. Menurut Pertubuhan Kesihatan Sedunia, ia bertanggungjawab untuk lebih dari 400, 000 kematian setahun, termasuk banyak anak muda.
Grimberg percaya sebab yang besar penyakitnya tetap begitu gigih adalah tumpuannya adalah membasmi nyamuk yang menyebarkannya, bukan pada manusia yang telah dijangkiti. Perosak tidak dilahirkan dengan parasit. Mereka hanya menghantarnya dari pembawa manusia-ramai yang tidak tahu bahawa mereka sakit-kepada orang lain.
Beliau menegaskan bahawa lebih mudah untuk mengejar nyamuk dengan menyembur racun perosak di ladang dan rawa atau di dalam rumah, daripada mengenal pasti dan merawat semua pembawa manusia. Tetapi serangga banyak disesuaikan dan kini cenderung untuk tinggal di luar rumah disembur, katanya. Untuk Grimberg, pendekatan yang lebih berkesan adalah untuk menguji seluruh komuniti.
"Dengan peranti yang kami usahakan, kami boleh, buat pertama kalinya, pergi ke kampung-kampung dan menyiasat semua orang dan dapat memberitahu orang ramai, 'Anda mempunyai sedikit malaria dan kami ingin merawat anda, " kata Grimberg. Kami akan menghilangkan takungan penyakit itu, jadi anda boleh mempunyai seberapa banyak nyamuk yang anda inginkan dan mereka tidak akan dapat menghantar malaria. "
MOD sudah diuji di lapangan di Kenya dan Peru, dan bermula bulan depan, ia akan digunakan untuk menyaring tiga seluruh kampung di Kenya. Semua pembawa malaria akan dikenalpasti dan dirawat, dan hasilnya akan dibandingkan dengan kampung yang sama di mana peranti tidak digunakan.
Sukar untuk mengatakan apabila peranti itu boleh digunakan secara meluas untuk melawan malaria. Langkah besar telah diambil pada musim bunga lepas apabila Hemex Health, sebuah firma Oregon yang memberi tumpuan kepada isu-isu kesihatan global, membeli lesen untuk teknologi itu. Tetapi masih ada banyak ujian untuk dilakukan, dan Grimberg tahu dia perlu melakukan banyak demo di klinik lapangan untuk meyakinkan pegawai kesihatan keberkesanannya.
"Selalunya ada penentangan terhadap pendekatan baru, " dia mengakui. "Tetapi kelajuan peranti kami benar-benar kunci. Jika anda ingin menghapuskan malaria, anda perlu mencari orang yang terinfeksi yang terakhir. Dan itu sukar untuk dilakukan sekarang. "
Kerja mereka di MOD, bagaimanapun, telah mendapat pengiktirafan awam yang ketara. Musim gugur ini, mereka menerima Anugerah Paten untuk Kemanusiaan dari Pejabat Paten dan Tanda Dagangan AS, dan pada bulan November dihormati pada upacara di Gedung Putih. Pasukan telah memohon paten untuk peranti itu.
Tetapi kedua penyelidik utama mengambil banyak kepuasan dalam seberapa baik kolaborasi mereka yang lama. Grimberg menunjukkan bahawa pengetahuan dan latar belakang Brown dengan medan magnet membolehkan mereka meneroka beberapa idea yang berbeza sebelum mereka mempunyai satu konkrit yang cukup untuk memohon bantuan. Dan Brown mengatakan projek MOD telah menyebabkan penyelidikan ke dalam aplikasi baru kristal magnetik dalam penyakit lain.
"Ia menjadi cerita yang indah tentang penyelidikan asas di universiti dan keupayaannya untuk menerapkannya kepada banyak perkara, " katanya. "Apa yang hebat ialah kami duduk di sini untuk mengurus perkara-perkara asas dan dari semasa ke semasa, mereka boleh digunakan untuk menyelesaikan masalah besar dalam masyarakat. Itulah perkara yang indah untuk kami. "
