英特尔ISEF明矾创建镰状细胞病检测设备
英特尔ISEF校友Kevin Cyr开发了一种可负担得起的镰状细胞病测试设备。他正在为这个装置申请专利。凯文还致力于通过朗诵诗歌向他人传播科学和研究。他在范德比尔特口语公开赛上表演。
凯文告诉科学与公众协会，他是如何研究和开发准确的镰状细胞病检测设备的。
你最近发明了一种经济实惠且准确的镰状细胞病检测设备。你能描述一下你是如何创造它的，所涉及的研究，以及你所面临的困难吗?
开发一种新的诊断方法最困难的部分是开发必要的测试方法。没有你可以阅读的教科书或你可以引用的论文能给出你需要进行的正确实验。相反，你必须设计、开发并最终测试你所做的每个实验。当您考虑对低资源设置应用诊断时，这个问题会成倍增加。你必须问自己一些问题，比如“如果结果是这样的，有人会正确地理解吗?”或者“如果这个设备需要这样的功能，它会不会太贵了?”
制造这款设备的研究历时一年半。最初，我对开发新的方法来监测创伤患者的凝血功能障碍或凝血功能障碍感兴趣。随着时间的推移，我意识到我所研究的凝血病的检测方法在资源匮乏的环境中可以更好地检测镰状细胞病。一旦我建立了联系，我发现我所面临的困难变得更容易解决，我有了一个更明确的方向，我的研究需要去哪里，以开发一个可行的产品。这是研究中最大的挑战之一——朝着一个你实际上可以达到的最终目标努力。在这种情况下，我被开发一种产品来填补特定的利基市场所激励。通过这个目标，我能够指导我研究的每一步，努力打造一个尽可能健壮的平台。
描述一下这个装置是如何工作的。
该装置利用简单的毛细流动现象工作。镰状细胞血被认为是高粘性的，而正常的血液不是。由于这两种液体的独特物理差异，我们可以使用专门的纸膜来区分正常和镰状血。这种膜可以吸住血液样本，根据其孔隙度，正常血液可以通过，而高粘性和结块的镰状细胞血液则很难通过。它的工作方式是通过手指棒从患者身上获取一小滴血液，就像许多糖尿病患者使用的那样。将血液滴与缓冲溶液混合，放入设备中，使其沿着特制的纸膜流下。液体通过膜的距离取决于溶液的粘度。更粘稠的样本，如镰状细胞患者的样本，不会流动得太远，因此产生易于阅读的结果。每台设备售价不到0.5美元，检测结果在大约5分钟内就能出来。这些因素对于在资源匮乏的情况下使用该设备非常重要，在这种情况下，医护人员可以快速评估患者是否患有这种疾病。
人们对这个设备的反应如何?
这款设备引起了人们极大的兴奋和兴趣。我在夏末向Oasis Diagnostics(一家专注于唾液诊断的公司)的首席执行官推销了这款设备，并开始与他们合作，在将设备投入临床之前进行进一步测试。由于该设备采用了新颖的测试方法，因此一直有关于知识产权的讨论，所以我目前正在作为主要发明人通过范德比尔特技术转让中心申请专利。
为什么这种设备(以及负担得起的镰状细胞病检测)对医生和医疗保健专业人员很重要?
镰状细胞病是世界上最主要的遗传缺陷，全球有超过3000万人受其影响《公共科学图书馆》关于镰状细胞性贫血的文章．大多数感染者位于撒哈拉以南非洲，在那里对这种疾病的检测极其有限。结果，我们防治这一疾病的能力受到阻碍，估计每年有近10万名婴儿因未得到诊断而死亡。由于镰状细胞病是一种可控制的疾病，如果我们能在早期有效地筛查患者，我们就能有效地对抗这种疾病。根据这篇文章，到2050年，有效的筛查可以挽救多达1400万新生儿;然而，我们目前甚至缺乏启动筛查项目的方法。
这种设备可以在医疗点环境中使用，可以很容易地深入了解受镰状细胞病影响最严重的地区，并进一步为这些地区控制疾病的努力提供信息。现在的问题是及时发现疾病以便进行治疗。这种设备可以快速检测这种疾病，而不会对现有的医疗基础设施造成压力。
你在Facebook上的一篇文章中感谢英特尔ISEF激励了这一追求。你在英特尔ISEF的经历是如何鼓励你研究并最终创造出这款设备的?
我在高三的时候参加了英特尔ISEF，准备去上大学。我一直都知道我对研究有强烈的热情，但我不知道我上学后到底想做什么。一旦我参加了英特尔ISEF，并与来自世界各地的学生建立了联系，我知道我需要进一步追随我的研究热情。英特尔ISEF向我展示了我可以参与的科学研究的广度，并帮助指导我从事全球健康诊断工作。
你在英特尔ISEF 2013最难忘的经历是什么?你能简要描述一下你的研究项目吗?
虽然我记得在英特尔ISEF的许多时刻，但我最难忘的经历是在一次分组讨论中，我遇到了一位来自哥斯达黎加的学生。我向他做了自我介绍，说我叫凯文。他转向我，眼睛里闪着光，说他也叫凯文。一个从波多黎各路过的学生无意中听到我们说他也叫凯文!所以我们，三个不同的凯文，我们所有人都在英特尔ISEF，一起尽可能地讨论我们的项目。我记得那一刻是因为偶然，因为它与我认为的英特尔ISEF是多么相似。每个学生都被某种东西联系在一起，不一定是名字，而是一种激情。我2013年的英特尔ISEF项目以利用干细胞组织工程人类肺为中心。我与德克萨斯大学医学分部的一个实验室合作，将大鼠肺脱细胞，并用人类干细胞替换现有的细胞。这个项目激发了我对生物医学研究的兴趣，使我了解了比我想象中更多的身体知识。
你在英特尔ISEF的参与是否影响了你在STEM领域寻求其他机会?
因特尔ISEF帮助我继续我的研究和探索不断增长的创业场景。我对过去几年发展起来的创业文化非常感兴趣。在英特尔的ISEF上，我记得有几次演讲都是围绕着将一个项目从实验室推向市场展开的。我认为这帮助我参与其中Nanoferix这是一家位于纳什维尔的初创公司，致力于研究新的药物输送方法。在我大二的时候，公司让我来实习，从那时起，我就融入了一个由行业专家组成的团队，致力于开发新疗法。
你在大一就加入了范德比尔特大学范德比尔特综合生物系统研究与教育研究所(VIIBRE)。你能描述一下这个机构和你周围的研究吗?
我来到范德比尔特，知道我想成为研究的一部分，很快就加入了Searle-SyBBURE本科研究项目这是一个专为学生设计的多年研究项目。这段经历对我来说是非凡的，使我能够探索科学真正需要的深度和细节。作为Searle-SYBBURE项目的一部分，我一直在范德比尔特综合生物系统研究与教育研究所该小组专注于微流控设备和芯片上器官系统的开发。我相信他们的研究启发了我对液体和低成本诊断的研究，因为这两个领域有许多相似之处。指导过我的老师克里斯蒂娜·马拉斯科和约翰·维克斯沃，在这个过程的每一步都给予了我支持。他们促使我和其他学生以比一般本科生更高的水平思考问题。因此，我发现自己经常问一些课堂上的老师不习惯问的问题。我相信，提出难题的能力标志着真正的学习正在发生。
你也参与了范德比尔特口语打开麦克风。科学是你创作诗歌的灵感来源吗?还是说你表演口语只是为了从科学中休息一下?
我的口语作品是出了名的轻松，往往取笑我对科学和数学的爱好。我经常用口语作为一种脱离科学的方式，而是专注于每一项科学努力所必需的交流。对于科学来说，交流和实验中使用的统计数据和方法一样重要。我喜欢提高我的口语交流能力。这是一个丰富的媒介，可以讨论沉重的话题，提出困难的问题，并以一种能得到回应的方式进行，要么是通过观众在节目中发出嘘声，要么是通过一个人在节目结束后与你交谈。对我来说，说一些别人能从中找到意义的话的能力，和开发一种可能帮助别人的设备一样重要。
你对那些对科学和数学感兴趣的年轻人有什么建议?
对于那些对科学和数学感兴趣的人，请阅读。阅读书籍，文章，科学美国人，科普新闻，不管它是什么，只是阅读。我认为人们过于强调死记硬背和解方程，而真正的学习来自阅读、思考和理解他人的言行。通过这种方式，你可以轻松地准备并使自己能够选择任何STEM领域，更重要的是，你可以找到那些真正激励你的领域。
