Det er en medicinsk gennembrudshistorie, der begynder med en lang række.
Brian Grimberg arbejdede på en klinik i Papua Ny Guinea og så i frustration, da køen af mennesker, der håbede på at blive testet for malaria, strakte sig ud af døren. Det tog næsten en time at analysere hver persons blod. Det er klart, de ville ikke komme til alle.
Der måtte være en bedre måde, tænkte han.
Det førte til samtaler med Robert Brown, der ligesom Grimberg er forsker ved Case Western Reserve University i Cleveland. Brown er fysikprofessor der, mens Grimberg er adjunkt i international sundhed ved Case Western's School of Medicine, men de endte med at samarbejde om et forskningsprojekt, der resulterede i en anordning, der kunne revolutionere, hvordan malaria opdages og behandles i hele verden.
"Vi prøvede mange ideer, " siger Grimberg, "men den sidste er både den billigste og den mest effektive."
Et par magneter og en laser
Hvad de og deres team - inklusive seniorforsker Robert Deissler og mekanisk designer Richard Bihary - opfandt kaldes en Magneto-Optical Detector (MOD), og det kombinerer magneter og laserlys for på kort tid at bestemme, om en dråbe blod indeholder malariaparasitter.
Grimberg vidste, at inficeret blod er mere magnetisk end sundt blod. Når parasitterne spiser røde blodlegemer, efterlader de et biprodukt kaldet hemozoin, der indeholder jernpartikler. Kunne det, undrede han sig, være nøglen til at hjælpe forskere hurtigt og mere præcist med at identificere blod med malaria?
Så han begyndte at arbejde sammen med Brown, hvis afdeling har forsket i magnetfelter i mange år. Det var tilbage i 2009, og som med meget videnskabelig forskning afprøvede de en række tilgange, der ikke kom ud. Derefter opdagede de den manglende komponent: laserlys.
På grund af jernet i parasiternes affald kunne forskerne bruge magneter til at manipulere de små krystaller og rotere dem. Og da de blev justeret på en bestemt måde, optog blodet en laserlys, mens strålen let passerede gennem en prøve fra en sund person.
Holdet fortsatte med at forfine deres opfindelse og har nu et instrument, der ikke kun er meget hurtigere til at opdage malaria end eksisterende metoder, men det er også bærbart og meget billigt - to vigtige kvaliteter, når du arbejder i fjerntliggende landsbyer. Hver test koster kun omkring en dollar, hvilket er ca. 50 procent mindre end dem, der er afhængige af et mikroskop. Selve MOD, ikke meget større end en skoboks, koster omkring $ 500 at tjene.
”For længe siden kom vi til den konklusion, at hvis vi opretter en enhed, der kunne registrere alt, men koste $ 100.000, var det grundlæggende nytteløst, ” bemærker Grimberg. ”Hvis du ikke kan flytte det rundt og gå ud og hjælpe folk, er der ingen der vil købe det. Vi ønskede, at det skulle være fantastisk, men det skulle også være realistisk. ”
Stadig en morder
Mens malaria ikke længere er en stor trussel mod folkesundheden i de fleste udviklede lande, er det stadig en ødelæggende sygdom i så mange som 100 lande, hvor halvdelen af verdens befolkning er i fare. Ifølge Verdenssundhedsorganisationen er den ansvarlig for mere end 400.000 dødsfald om året, inklusive mange små børn.
Grimberg mener, at en stor grund til, at sygdommen forbliver så vedvarende, er, at fokus har været på at udrydde myg, der spreder den, snarere end på mennesker, der er blevet inficeret. Skadedyrene fødes ikke sammen med parasitten. De overfører det ganske enkelt fra menneskelige transportører - mange, der ikke engang ved, at de er syge - til andre mennesker.
Han påpeger, at det altid har været meget lettere at følge myggen ved at sprøjte pesticider over marker og sumpe eller inde i huse snarere end at identificere og behandle alle menneskelige bærere. Men insekterne har stort set tilpasset sig og har nu en tendens til at forblive uden for sprøjtede huse, siger han. For Grimberg ville en mere effektiv tilgang være at teste hele samfund.
”Med det udstyr, vi har udviklet, kan vi for første gang gå ind i landsbyer og screene alle og være i stand til at fortælle folk, 'Du har en lille smule malaria, og vi vil gerne få dig behandlet, " siger Grimberg. " Vi ville fjerne det reservoir af sygdommen, så du kan have så mange myg, som du vil, og de ville ikke være i stand til at overføre malaria. ”
MOD testes allerede i marken i Kenya og Peru, og begynder næste måned vil det blive brugt til at screene tre hele landsbyer i Kenya. Alle malariabærere identificeres og behandles, og resultaterne sammenlignes derefter med lignende landsbyer, hvor enheden ikke bruges.
Det er svært at sige, hvornår enheden kunne bruges i vid udstrækning til at bekæmpe malaria. Et stort skridt blev taget sidste forår, da Hemex Health, et Oregon-firma med fokus på globale sundhedsspørgsmål, købte licensen til teknologien. Men der er stadig meget test, der skal udføres, og Grimberg ved, at han bliver nødt til at lave en masse demonstrationer i feltklinikker for at overbevise sundhedstjenestemænd om dens effektivitet.
”Der er altid en vis modstand mod en ny tilgang, ” anerkender han. ”Men hastigheden på vores enhed er virkelig nøglen. Hvis du vil fjerne malaria, skal du være i stand til at finde den sidst inficerede person. Og det er svært at gøre lige nu. ”
Deres arbejde med MOD har imidlertid allerede opnået en betydelig offentlig anerkendelse. I efterår modtog de en Patents for Humanity Award fra US Patent and Trademark Office, og i november blev de hædret ved en ceremoni i Det Hvide Hus. Holdet har ansøgt om et patent på enheden.
Men de to hovedforskere tager lige så stor tilfredshed med, hvor godt deres lange samarbejde har fungeret. Grimberg påpeger, at Browns viden og baggrund med magnetiske felter gjorde det muligt for dem at udforske en række forskellige ideer, før de havde en konkret nok til at ansøge om en bevilling. Og Brown siger, at MOD-projektet har ført til forskning i nye anvendelser af magnetiske krystaller i andre sygdomme.
”Det har været en vidunderlig historie om grundlæggende forskning på et universitet og dets evne til at anvende det på en masse ting, ” siger han. ”Det, der er fantastisk, er, at vi sidder her og arbejder på basale ting, og fra tid til anden kan de anvendes til at løse store problemer i samfundet. Det er en vidunderlig ting for os. ”
