Vor einigen Jahren erlebte Maya Varma im Sommercamp einen engen Freund mit einem schweren Asthmaanfall. Sie wurde in ein Krankenhaus gebracht und erholt.
Für die meisten Teenager wäre das so. Aber Varma ist nicht wie die meisten Teenager.
Sie begann Fragen zu stellen und entdeckte, dass ein Gerät namens Spirometer verwendet wurde, um ihre Freundin zu behandeln. Varma hatte keine Ahnung, was ein Spirometer war, aber sie fragte mehr. Sie erfuhr, dass Spirometer in der Regel Hunderte von Dollar kosten, manchmal sogar mehr, und daher in Entwicklungsländern recht selten sind.
Und so entschied sie sich, ein eigenes Modell zu entwerfen, das bei der Analyse von Lungenerkrankungen genauso effektiv war, aber erheblich billiger.
Das Ergebnis, ein Gerät, dessen Bau sie nur 35 US-Dollar gekostet hat und das fünf verschiedene Lungenerkrankungen diagnostizieren kann, zahlt sich bereits aus. Letzte Woche gewann Varma, der jetzt ein Abiturient ist, als einer der ersten Gewinner des prestigeträchtigen Intel Science Talent Search-Wettbewerbs 150.000 US-Dollar.
Ein geborener Erfinder
„Ich hatte einfach das Gefühl, dass ich etwas dagegen tun kann“, sagt Varma sachlich.
Und warum nicht. Die Tochter zweier Silicon Valley-Ingenieure erfindet seit einiger Zeit Dinge. In der sechsten Klasse entwickelte sie, nachdem sie sich der Gefahren des ablenkenden Fahrens bewusst geworden war, ein Signalisierungssystem, das den Fahrern mitteilen sollte, wenn eine Ampel kurz vor der Rotfärbung stand. Letztes Jahr erhielt sie dafür ein Patent. In der achten Klasse entwickelte sie eine kostengünstige Methode zur Erkennung von Fußneuropathien bei Patienten mit Diabetes. Das hat den Hauptpreis der California State Science Fair gewonnen. Es weckte auch ihr Interesse an biomedizinischer Forschung, insbesondere an der Entwicklung technologischer Lösungen für Gesundheitsfragen. Dort hatte sie das Gefühl, wirklich etwas bewirken zu können.
Durch ihre Untersuchungen an Spirometern hat Varma herausgefunden, dass ihre hohen Kosten ein großes Hindernis für die Behandlung der chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD) sind, der vierthäufigsten Todesursache weltweit und einer Krankheit, für die die Früherkennung von entscheidender Bedeutung ist.
Nachdem sie 2014 ein Forschungsstipendium in Höhe von 600 USD von der Johns Hopkins University erhalten hatte, arbeitete Varma am Bau eines billigen Spirometer-Prototyps. Muhammad Ali Yousuf, ein biomedizinischer Ingenieur bei Johns Hopkins, beriet per E-Mail in medizinischen Fragen. Aber Varma hat ihr Gerät tatsächlich zu Hause gebaut.
Wie es funktioniert
Das Spirometer von Varma besteht aus drei Hauptkomponenten. Zunächst gibt es die Shell, die auf einem 3D-Drucker erstellt wurde. Wenn eine Person in die Hülle einatmet, wird die Geschwindigkeit des Luftstroms durch einen Drucksensor gemessen, während der Atem durch ein feines Edelstahlgewebe strömt.
Der Sensor wandelt die Druckänderung in digitale Daten um, die von einem Mikrocontroller überwacht und über eine Bluetooth-Verbindung an eine von Varma erstellte mobile App übertragen werden.
Die App berechnet die Lungenleistung und zeigt sie unter Berücksichtigung von Alter, Geschlecht, Gewicht und anderen Faktoren auf dem Smartphone der Person an. Es kann fünf verschiedene Atemwegserkrankungen diagnostizieren - COPD, Asthma, Emphysem, chronische Bronchitis und restriktive Lungenerkrankung - und verfügt über ein Disease-Management-Tool, mit dem Patienten ihre Symptome und Testergebnisse aufzeichnen und den Schweregrad ihrer Erkrankung verfolgen können.
Varma hat ein Patent für ihr Spirometer angemeldet. Ihr nächster Schritt ist es, mehr zu bauen, damit sie sie zum Testen an Universitäten und medizinische Schulen schicken kann. Es ist kein kleines Unternehmen. Sie rechnet damit, dass sie 100 Spirometer braucht. Bisher hat sie 10 gebaut.
„Es gibt noch viele Herausforderungen“, räumt sie ein. "Aber es ist so lohnend, wenn man in der Lage ist, etwas zu tun, das das Leben der Menschen verändert."
Sie hat auch einige ziemlich einfache Ratschläge für andere mit einer innovativen Idee.
„Es kann entmutigend werden, aber Sie können viel aus Ihren Fehlern lernen. Immer durchhalten “, sagt sie.
Im nächsten Herbst wird Varma ihre College-Karriere beginnen. Sie hat sich noch nicht entschieden, wohin sie gehen wird, aber sie hat die Wahl zwischen MIT, Harvard und Stanford.
