2011年度发明奖:用于检测疾病的笔屏

一种让产前疾病筛查更简单、更便宜的神奇标记笔
约翰霍普金斯大学学生设计的一支价值1美元的标记笔,其所含试剂足以进行多达400次产前疾病检测。 John B. Carnett

去年2月的一个晚上,Sean Monagle接到了他等待了两个月的电话:大约100份孕妇的尿样已经准备好供他分析。一名技术人员将它们送到了他的宿舍,当时还是约翰霍普金斯大学大四学生的Monagle立即赶往他的实验室。他知道这是他测试他一项可能挽救生命的创新的机会。

每年,全球约有630万孕妇和新生儿死于妊娠和分娩并发症。99%的孕产妇死亡发生在发展中国家,这些国家的大多数妇女几乎得不到产前护理。因此,Monagle,现在是该大学生物工程创新与设计中心的毕业研究生——以及他的工程学同学Maxim Budyansky、Sherri Hall、Matthew Means、Shishira Nagesh、Mary O’Grady、Peter Truskey和James Waring——设计了一支笔,可以比其他方法更早、更准确、更具成本效益地识别产前疾病。

在美国,医生筛查孕妇是否患有先兆子痫及相关并发症最常用的方法是使用一种价值50美分的试纸。但在发展中国家,试纸过于昂贵,无法广泛使用。Monagle和他的同事们用他们的标记笔创造了一种产前检测方法,这种方法足够简单,任何人都可以使用和解读,每次使用的成本仅为三分之一美分。

Safety Pen illustration
Blanddesigns.co.uk

那天晚上在他的实验室里,Monagle正在检测先兆子痫及相关疾病。这种情况每年导致76,000名孕产妇和500,000名婴儿死亡,但如果及早发现,很容易治疗。他用笔在滤纸上画了一条黄线,然后从其中一个瓶子里挤了一滴尿液到纸上。试纸变成了钴蓝色。他在标记笔的“墨水”(学生配制的含有缓冲液的液体溶液)中混合的化学试剂与尿液中高水平的蛋白质发生了反应,这是先兆子痫的一个明确迹象。

学生们,还包括Britni Crocker、Elaine Yang、Ezra Taylor和Thembi Mdluli,正计划制作彩色编码的试剂盒,用于筛查包括糖尿病和尿路感染在内的多种疾病。Jhpiego——一家委托Monagle班级开发低成本产前检测工具的非营利组织——的医疗总监Harshad Sanghvi说:“如果我们不等待妇女前来医疗机构,而是将一些挽救生命的护理送到她们那里,我们就能做出重大改变。”

Jhpiego由美国国际开发署提供的10万美元奖金资助,最近开始在尼泊尔进行一项基于标记笔的先兆子痫检测研究。该机构的首席创新官Maura O’Neill表示,结果可能具有广泛的益处。“如果我们要在改善医疗服务方面取得巨大进步,不仅是在发展中世界,而且在发达国家,”她说,“就需要这种突破。”

名称: 产前筛查试剂盒
发明人: Sean Monagle、Maxim Budyansky、Sherri Hall、Matthew Means、Shishira Nagesh、Mary O’Grady、Peter Truskey和James Warin
时间: 3年
价格 $20,000

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