Иновативните решения на неприятните здравословни проблеми в развиващите се страни се излюпват с изумителна редовност в лаборатория в университета Райс в Хюстън.
Именно там Ребека Ричардс-Кортум, професор по биоинженерство, е прекарала 12 години водещи екипи от студенти, лекари, учени и здравни работници тук и по света с колежката си Мария Оден в разработването на нискотарифни високоефективни технологии за бедни на ресурси страни.
Постигането на невъзможни цели при жонглиране на множество отговорности е част от ДНК на Ричардс-Кортум.
Освен преподавателска и лабораторна работа, тя прави чести пътувания, свързани с научни изследвания в чужбина. 53-годишната майка на шест години, включително две момичета, които тя и съпругът й осиновиха от Етиопия, също е всеотдаен маратон. С топли любознателни очи и успокояващ глас не е изненадващо, че да бъдеш майка е оказала решаващо влияние върху проблемите, които предприема. Например, тя си сътрудничи с Елизабет Молино, педиатър и професор в Малави от години. Около 2009 г. Молине й каза, че много бебета в Малави се раждат преждевременно и половината от тях имат проблеми с дишането.
В световен мащаб респираторните инфекции са водеща причина за смърт при деца под петгодишна възраст. В Малави - страна без изход в Южна Африка, малко по-малка от Пенсилвания - преживяемостта при недоносени бебета с респираторен дистрес е била само около 25 процента.
Американските бебета, родени с респираторни проблеми, могат да бъдат лекувани с терапия, предлагана от 70-те години, наречена балонно непрекъснато положително налягане на дихателните пътища (bCPAP). Поток въздух под налягане, подаван към въздушните сакове на бебето, ги държи отворени. Цената на терапията започва около 6000 долара - далеч извън обсега на повечето болници в крехки общества.
Ричардс-Кортум възложи на своите старши студенти по биоинженеринг задачата да създадат bCPAP система, която да е достъпна и да работи в тежки условия. През 2010 г. те излязоха с прототип, наречен Pumani CPAP устройство за 150 долара. Те са кандидатствали за патент на устройството. Използваше помпи за рибни аквариуми, закупени в местен магазин за домашни любимци, за да достави същото налягане и поток като по-скъпия си колега в Тексаската детска болница.
След клинична оценка процентът на преживяемост при бебетата в Малави с респираторен дистрес скочи от 24 на 65 процента. Актуализиран модел, който се продава за около 800 долара, се предлага от 3rd Stone Design, фирма, базирана в Сан Рафаел, Калифорния.
„Използва се в над 30 страни, включително във всяко правителство, централна и областна болница в Малави, където първоначално е започнал“, казва Ричардс-Кортум. „Избрахме името Pumani, защото означава„ дишайте спокойно “на местния език.“
Ричардс-Кортум е основател и директор на Института за глобално здраве на Райс 360 ° и съосновател с Оден на неговата студентска програма „Отвъд традиционните граници“. В допълнение към курсовете, които включват инженерство, социология и икономика, студентите си режат зъбите в дизайна по време на осемседмичен уводен проект, преди да преминат към предизвикателствата на дизайна в семестър и година.
В края на семестъра те могат да кандидатстват за летни стажове на мястото, което е изпратило предизвикателството за проектиране и да получават критики относно своите проекти в начален етап от работниците на място. Много студенти се връщат вкъщи, за да продължат обучението си и усъвършенстват дизайн, подходящ за клинична употреба, като например Pumani CPAP устройството. Това изследване произвежда десетки патенти и доведе до работни взаимоотношения с болници в Руанда, Ел Салвадор, Бразилия, Ботсвана, Китай и на други места.
Вземете жълтеница, заболяване, което предизвиква пожълтяване на кожата. Той възниква, когато в организма се натрупва билирубин, червеникавокафяво вещество, което идва от разграждането на червените кръвни клетки. Много бебета, особено недоносените новородени, са податливи. Ако не се лекува, натрупването на билирубин може да доведе до форма на мозъчно увреждане, наречено керницерус и дори смърт. Лекарите могат да лекуват жълтеница с едно от многото нискотарифни светодиодни устройства със синя светлина, налични в Малави.
Но истинският проблем, според Ричардс-Кортум, е диагностицирането на неонатална жълтеница на първо място, „особено при бебета с по-тъмна кожа, при които става по-трудно да се оцени пожълтяването на кожата“. Настоящата диагностична технология обикновено разчита на центрофуги или спектрофотометри, които бяха твърде скъпи за много болници в развиващите се страни.
През 2014 г. екипът на Ричардс-Кортум излезе с диагностично устройство за жълтеница, наречено BiliSpec, четец, захранван с батерии с три светодиода и фотодиод, който може да определи количеството на билирубин в системата. Болниците от болницата могат да вземат капка кръв от бебето и да я прилагат върху лист хартия за еднократна употреба, която разделя плазмата.
След като лентата е поставена в четеца, лекарите могат да получат ясно измерване на молекулата, причиняваща жълтеница, за около минута. Устройството, което струва по-малко от 100 долара, е тествано в клинична оценка на около 70 бебета в Малави, постигайки американските стандарти за ефективност. Този август Ричардс-Кортум получи финансиране за провеждане на мащабни клинични изпитвания и постави основата за производството на BiliSpec в Малави.
Понякога пробивът в една област може да подобри живота и в други части на болницата. Пример: помпа за спринцовки, разработена за централната болница „Кралица Елизабет“ в Малави.
Тъй като бебетата имат много малък обем кръв, всички интравенозни лекарства трябва да се доставят с точна скорост. Спиковете на напрежението и прекъсванията на електрозахранването в болниците в Малави направиха наличните им устройства непрактични и неефективни.
Ричардс-Кортум и нейните ученици излязоха с ниска цена (500 долара) помпа, която работи с зареждане на батерията и е добра за повече от 60 часа, дори и мощността да изгасне. Пружина с постоянна сила - подобна на тази, открита в електрически отварящ се гараж, осигурява необходимата енергия, за да работи буталото.
Но помпата на спринцовката помогна и на бъдещите майки.
Жените, които имат високо кръвно налягане по време на бременност, състояние, наречено прееклампсия, обикновено се лекуват с инжекции от магнезиев сулфат.
"Ако нямате налична помпа за спринцовка, трябва да направите инжекцията на това лекарство интрамускулно", казва Ричардс-Кортум. "Изключително болезнено е. Затова използваме същата помпа за спринцовка, за да доставим магнезиевия сулфат в родилното."
Той не само контролира точно скоростта на инжектиране, за да направи лекарствата по-ефективни, но е и много по-удобен за майките.
„Мислех, че хората може да са по-склонни да възприемат новите технологии, но всъщност е 100 процента обратното на това“, казва Ричардс-Кортум. "Те са абсолютно истински партньори в опитите си да продължат напред."
Колкото и да се променят живота, каквито са тези изобретения, най-дълготрайният принос на Ричардс-Кортум може да бъде в обучението на бъдещи решаващи проблеми и иноватори - отличие, цитирано, когато тя беше обявена за сътрудник на фондация MacArthur от 2016 г. и получи 625 000 долара „гениална помощ“.
"Има много сила в това да имате 18- и 19- и 20-годишни, които са на върха на своята креативност и за които не ви е казано, че не можете да го направите по този начин", казва Ричардс-Кортум. "Забавно е да гледаш."
Робърт Лероуз е писател със седалище в Ню Йорк. Работата му се появява в The Christian Science Monitor, Newsday, The Costco Connection, Hemispheres и други публикации.
