John Lewandowski ผู้ก่อตั้งกลุ่มการวินิจฉัยโรค (@WEareDDG) (26) DDG คิดหาวิธีที่ราคาไม่แพง ใช้งานง่าย และนำไปปฏิบัติเพื่อช่วยครอบครัวที่เป็นโรคมาลาเรียในประเทศกำลังพัฒนาสามารถเอาชนะโรคมาลาเรียในเวลาเพียง 5 วินาที ใช้ซ้ำได้และมีค่าใช้จ่ายเพียง 5 เซนต์หรือประมาณ 0.0343 บาทในการทดสอบ

John Lewandowski เริ่มทำงานกับอุปกรณ์ต้นทุนต่ำสำหรับการวินิจฉัยโรคมาลาเรียอย่างรวดเร็วในฐานะนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาที่ Case Western Reserve University (CWRU) เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าตัวบ่งชี้ทางชีวภาพของโรคนั้นเป็นแม่เหล็ก แน่นอนว่าเป็นคุณสมบัติที่น่าสนใจ แต่น่าเสียดายที่มีไม่มากนัก

“ปัญหาคือเสมอว่าอัตราต้นทุนและความไวเป็นไปในทิศทางเดียวกัน” เลวานดอฟสกี้กล่าว “วิศวกรจะออกแบบอุปกรณ์ที่มีความไวสูงแต่ก็มีต้นทุนสูงเช่นกัน หรือในทางกลับกัน มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าแต่ก็มีความไวน้อยกว่าเช่นกัน”

Lewandowski นักศึกษาระดับปริญญาเอกในกลุ่มวิจัยของรองศาสตราจารย์ John Hart กล่าวว่า เป็นความจริงที่ค่าใช้จ่ายและความไวเป็นสองปัจจัยที่สำคัญที่สุดของอุปกรณ์วินิจฉัยโรคมาลาเรียที่ประสบความสำเร็จ แต่ถ้าต้นทุนต่ำในขณะที่ความไวสูง

เลวานดอฟสกี้ออกแบบอุปกรณ์ที่สามารถรักษาสมดุลของความสัมพันธ์และนำทางไปในทิศทางที่ถูกต้อง

เขากล่าวว่าเคล็ดลับคือการใช้วัสดุสิ้นเปลืองต้นทุนต่ำ ซึ่งเป็นวัตถุที่เก็บตัวอย่างเลือดไว้ในอุปกรณ์ แม่เหล็กในอุปกรณ์ส่งคลื่นสนามแม่เหล็กไปทั่ววัสดุสิ้นเปลืองโดยมีแม่เหล็กถาวรหมุนรอบๆ ตัวอย่าง ดังนั้นวัสดุสิ้นเปลืองที่บางลง (และถูกกว่า) ยิ่งแม่เหล็กอยู่ใกล้กันมากขึ้นและความแม่นยำโดยรวมก็จะยิ่งสูงขึ้น

“นี่เป็นวิธีการที่มีต้นทุนต่ำมาก” Lewandowski อธิบาย “เพราะมันจัดตำแหน่ง hemozoin ได้อย่างรวดเร็วและปล่อยให้พวกเขาสุ่ม ฉันศึกษาอัตราการผ่อนคลายของเฮโมโซอินเพื่อออกแบบระบบที่อนุญาตให้พวกเขาผ่อนคลายในรูปแบบสุ่มนานพอที่จะได้รับสัญญาณที่อ่านได้ แต่ไม่นานนักที่ความต้องการพลังงานหรือสนามแม่เหล็กถึงจุดเปลี่ยนและทำให้อุปกรณ์มีราคาแพงเกินไป นวัตกรรมนี้แยกความแตกต่างจากเทคนิคก่อนหน้านี้ที่มองหาคุณสมบัติแม่เหล็กในเลือดเท่านั้น”

เมื่อปรสิตมาลาเรียเข้าสู่กระแสเลือดผ่านการกัดของยุง พวกมันจะเริ่มย่อยเซลล์เม็ดเลือดแดง แต่มีส่วนหนึ่งของฮีโมโกลบินที่ไม่สามารถย่อยได้ ซึ่งจะกลายเป็นพอลิเมอร์และแม่เหล็กที่มีคุณสมบัติทางแสงที่ไม่เหมือนใคร

ในฐานะวิศวกรเครื่องกล Lewandowski ซึ่งเดิมทีอยากเป็นแพทย์และศึกษาชีววิทยาในระดับปริญญาตรีที่ CWRU ได้จินตนาการถึงวิธีแก้ปัญหาที่ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเชิงกลของโรคเหล่านี้

“องค์ประกอบที่เป็นนวัตกรรมอีกประการหนึ่งคือความจริงที่ว่าเราจัดการกับเครื่องหมายฮีโมโซอินด้วยตัวเองแทนที่จะเป็นโพลาไรเซชัน” เขากล่าวต่อ “การสลับโพลาไรซ์อาจทำได้ง่ายกว่า แต่มีโอกาสเกิดผลบวกปลอมได้ง่ายกว่า เราตระหนักว่าเฮโมโซอินมีรูปร่างเป็นแท่ง และเมื่อเต้นเป็นจังหวะ จะดูดซับแสงความยาวคลื่น 650 นาโนเมตรนี้บนแกนยาวมากกว่าแกนสั้น ซึ่งเป็นวิธีที่สมบูรณ์แบบและต้นทุนต่ำในการแยกแยะสัญญาณเฮโมโซอินของมาลาเรียจากเฮโมโกลบินหรือแม่เหล็กอื่นๆ ผลกระทบที่สับสน”

กรอบความคิดทางวิศวกรรมของเลวานดอฟสกี้นำมาปรับใช้กับความรู้ทางชีววิทยาของเขาที่ทำให้เขาสามารถสร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญ ซึ่งทำให้เขาและกลุ่มการวินิจฉัยโรค (DDG) ได้รับความสนใจไม่น้อย DDG ชนะการแข่งขัน MIT $100K Entrepreneurship เมื่อฤดูใบไม้ผลิที่ผ่านมา และเพิ่งชนะรางวัล MassChallenge Diamond $100K เมื่อเดือนตุลาคมที่ผ่านมาเช่นกัน

อุปกรณ์ Rapid Assessment of Malaria (RAM) ของเขาซึ่งปัจจุบันใช้ซ้ำได้และปัจจุบันมีขนาดเท่ากับกล่อง iPhone ทำงานโดยกระตุ้นสนามแม่เหล็กเหนือตัวอย่างเลือดที่ใส่เข้าไป หากบุคคลนั้นติดเชื้อมาลาเรีย ตัวบ่งชี้ทางชีวภาพแบบแม่เหล็กในตัวอย่างของพวกเขาจะหมุนร่วมกับแม่เหล็กหมุน และเมื่อเลเซอร์ฉายแสงผ่านตัวอย่าง สามารถมองเห็นแสงที่ผันผวนในอีกด้านหนึ่ง ทำให้สามารถวัดเชิงปริมาณของ ความหนาแน่นของปรสิต

ความสามารถในการพกพาของอุปกรณ์ ควบคู่ไปกับความแม่นยำสูงและต้นทุนต่ำ ทำให้อุปกรณ์นี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับพื้นที่ที่มีทรัพยากรต่ำซึ่งมีมาลาเรียระบาดหนักที่สุด เช่น แอฟริกา ซึ่ง 90% ของการเสียชีวิตจากมาลาเรียทั้งหมดเกิดขึ้น โรคมาลาเรียแพร่กระจายโดยยุงส่งผลกระทบต่อผู้คนประมาณ 198 ล้านคนทั่วโลกในปี 2556 ซึ่งคร่าชีวิตผู้คนที่ได้รับผลกระทบประมาณ 3% ตามข้อมูลขององค์การอนามัยโลก

“ตอนนี้ฉันเห็นแล้วว่ารถต้นแบบคันแรกของฉันใช้งานไม่ได้จริง ๆ จากมุมมองทั่วโลก” เลวานดอฟสกี้กล่าว “หลังจากสอบ 2.76: Global Engineering กับศาสตราจารย์ Amos Winter ฉันก็ตระหนักถึงความสำคัญของการพูดคุยกับผู้ใช้ปลายทาง เมื่อฉันทำเช่นนั้น ฉันได้รับผลตอบรับที่คาดไม่ถึงมากมาย ตัวอย่างเช่น ฉันเคยวางแผนไว้ว่าจะใช้แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้เป็นแหล่งพลังงาน เพราะนั่นคือสิ่งที่คุณจะทำในประเทศที่พัฒนาแล้ว แต่ผู้ใช้ที่ฉันพูดคุยด้วยในพื้นที่ที่มีทรัพยากรต่ำต้องการอะแดปเตอร์สากลที่สามารถเชื่อมต่อกับแหล่งต่างๆ เช่น โทรศัพท์หรือแบตเตอรี่รถยนต์ ฉันไม่เคยคิดถึงเรื่องนั้นเลย และมันได้เปลี่ยนความต้องการพลังงานของอุปกรณ์ไปอย่างสิ้นเชิง”

Lewandowksi และทีมงานของเขาที่ DDG กำลังทำงานเกี่ยวกับการย่อขนาด RAM ให้ดียิ่งขึ้นโดยการสร้างแบบจำลองและปรับเอฟเฟกต์โพลาไรเซชันให้เหมาะสม และแยกเซลล์เม็ดเลือดแดงที่ติดเชื้อก่อนการวิเคราะห์ พวกเขายังวางแผนที่จะใช้เทคโนโลยีเลเซอร์แม่เหล็กกับโรคอื่นๆ เช่น schistosomiasis ไข้เลือดออก ไทฟอยด์ และโรค Chagas

บริษัท DDG ของ John Lewandowski พูดถึงกิจการของบริษัทว่าDDG ให้ความสำคัญกับการคัดกรอง ติดตาม และวินิจฉัยโรคที่มีการติดเชื้อสูง ซึ่งได้ประโยชน์จากต้นทุนที่ต่ำเป็นพิเศษและการตรวจจับอย่างรวดเร็วเพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัยระยะเริ่มต้น เทคโนโลยีแมกนีโตออปติคัลแพลตฟอร์มของเรา (แม่เหล็กและเลเซอร์) ได้สร้างอุปกรณ์แบบพกพาและใช้ซ้ำได้ ซึ่งสามารถใช้ในการวินิจฉัยโรคในเชิงปริมาณด้วยการตอบสนองของแอนติบอดีที่ทราบได้ในหนึ่งนาทีด้วยเลือดเพียงหยดเดียวจากปลายนิ้วลงในคิวเวตต์พลาสติกแบบใช้แล้วทิ้ง ผลิตภัณฑ์เด่นของเราคือ Rapid Assessment of Malaria (RAM) ซึ่งใช้อนุภาคแม่เหล็กระดับนาโนที่สร้างขึ้นโดยปรสิต เทคโนโลยีของเรานำเสนอการวินิจฉัยที่ 1 ใน 10 ของค่าใช้จ่ายของ ELISA และ 1 ใน 100 ของขีดจำกัดการตรวจจับของ Rapid Diagnostic Tests ด้วยเทคโนโลยีนี้ DDG วางแผนที่จะปฏิวัติการวินิจฉัยล่วงหน้าโดยการจัดหาโซลูชันแบบมัลติเพล็กซ์ พันธมิตรของเรา ได้แก่ Bosch Healthcare DENKA SEIKEN, Argonne National Lab และ MIT DDG นำต้นแบบอัลฟ่าไปใช้ในอินเดียและเปรูเมื่อปีที่แล้วเพื่อรับข้อเสนอแนะ จากนั้นจึงทำการวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์และผู้ใช้ด้วย IDEO DDG ได้ใช้ผลลัพธ์เหล่านั้นในการพัฒนาหน่วยเบต้าและจะนำไปใช้ในการทดลองภาคสนามระดับชาติในอินเดีย ไนจีเรีย มาเลเซีย และยูกันดาในช่วงฤดูร้อนนี้เป็นเวลา 3-6 เดือน เพื่อให้ได้รับการอนุมัติในแต่ละประเทศและเข้าสู่ตลาดภายในฤดูหนาวปี 2015 เราได้สร้างจดหมายแสดงความสนใจสำหรับการทดสอบมากกว่า 10 ล้านครั้งในตลาดมาลาเรียเพียงแห่งเดียว

ที่มา: https://shorturl.asia/P7ZXz
https://shorturl.asia/LaYNj
https://shorturl.asia/2GAJb

ข่าวอื่นที่น่าสนใจ

“NASREEN SHEIKH” เปลี่ยนความยากลำบากของชีวิต สู่ธุรกิจเพื่อสังคม “Local Women's Handicrafts”
https://www.thaiquote.org/content/250790

“Blake Mycoskie” startup Social Entrepreneursกระโดดเข้าสู่ธุรกิจรองเท้าเพื่อเริ่มต้นสิ่งที่สำคัญ
https://www.thaiquote.org/content/250548

ธนาคารกรามีน ธนาคารเพื่อคนจน ต้นแบบธุรกิจเพื่อการพัฒนาสังคม
https://www.thaiquote.org/content/250482