10 Fantastiska medicinska genombrott gjorda av tonåringar

På gymnasiet försöker många unga människor helt enkelt anpassa sig till tonårslivet eftersom de hanterar de egna kroppens besvär. Men då finns det andra tonåringar som hanterar stora medicinska problem som cancer, influensa och andra dödliga sjukdomar som har plågat människor genom historien. Även om det är imponerande att vissa ungdomar försöker studera dessa ämnen, gick dessa tonåringar vidare och gjorde till och med otroliga genombrott inom det medicinska området.

10 Ethan Manuell

Under våren 2015 besökte åttonde grader Ethan Manuell i Rochester, Minnesota, sin onkolog. Sedan fyra års ålder hade han haft ett hörapparat i sitt vänstra öra. Så blev han slagen med inspiration för hans inträde i skolans vetenskapsmässa.

Manuell ville veta hur luft påverkar zinkbatterierna för hörapparater. När du byter batteri i ett hörapparat måste en flik eller en klistermärke över det område som ansluter till hörapparaten tas bort. Manuell hittade några gamla leksakbuggar och konverterade dem till att köras på samma typ av batterier som används i hörapparater. Sedan upptäckte Manuell genom en serie försök att batterierna varade 85 procent längre om de utsattes för luft i fem minuter. Ju längre batterilivslängd kan ge personer som bär hörapparater en extra dag eller två av sina batterier och spara i genomsnitt $ 70 per år. Manuell tog också hem topppriset på skolans vetenskapsmässa för sin "fem minuters regel".

9 Tony Hansberry

Många 14-åriga pojkar vet förmodligen inte vad en hysterektomi är, men Tony Hansberry var ingen vanlig 14-årig. När Hansberry var i gymnasiet utvecklade han ett nytt, snabbare och säkrare sätt att sy patienten upp efter proceduren.

Hansberry, som deltog i en särskild magnetskola som specialiserat sig på hälsa och medicin, sa att han fick idén när han var praktikant på ett sjukhus sommaren 2008 som en del av University of Florida Center for Simulation Education and Safety Research. Samtidigt som han arbetade med centrumets administrativa chef, utgjorde Hansberry ett sätt att använda en endosöm, som är en käpp med två klämmor på den som används för suturering. Hansberry använde endosömmen vertikalt; det hade tidigare endast använts horisontellt. Hansberrys nya metod gör det lättare att stänga öppningen efter livmodern är borttagen och påskyndar sömnadstiden. Nu när hans teknik har blivit offentliggjort, används den av gynekologer under operationen.

Hansberry studerar för närvarande biomedicinsk teknik vid Florida A & M University och sa att han vill vara neurokirurg.

8 Suman Mulumudi

Runt middagsbordet en natt på Suman Mulumudis hem i Seattle, berättade hans föräldrar, vilka båda är läkare, om de problem de haft under sin tid. Mulumudis far, en kardiolog, klagade över att hans stetoskop inte fungerade lika bra som han ville ha det. När det fanns en svag hjärtslag, skulle hans pappa beställa ett ekkokardiogram för patienten, men ekkokardiogrammen tar tid och är ganska dyra. Så, 15-årige Mulumudi fick tanken på att kunna hjälpa sin far. Med hjälp av en 3-D-skrivare skapade han en enhet som var ansluten till en smartphone och utvecklade en stetoskop-app. Slutprodukten heter "Steth IO". Produkten visade sig vara bättre än ett stetoskop på två punkter. Det lät bättre, och det var också en visuell graf av ljudet på skärmen.

Men det var inte den sista medicinska uppfinningen som Mulumudi skapade. Den andra av hans uppfinningar hjälper till i angioplastier, procedurer som tydligt blockeras eller förminskas artärer. Under proceduren måste lesioner uppstöras med stenter. Att placera dessa stenter är en svår uppgift eftersom läkare måste uppskatta hur stora skadorna är. Om det finns ett misstag kan det leda till upprepade resor till sjukhuset för att åtgärda problemet. För att bättre mäta lesioner utvecklade Mulumudi LesionSizer, en annan enhet som han gjorde med en 3-D-skrivare. Det hjälper kardiologerna att mäta lesioner utan att ändra eller ändra sin teknik.

Efter att ha skapat Steth IO såg Mulumudi på Tonight Show med Jimmy Fallon i maj 2014. Mulumudi deltar nu på den prestigefyllda privata Lakeside School i Seattle. Berömda akademiker på skolan inkluderar Bill Gates och Paul Allen.

7 Elana Simon

Som barn led Elana Simon i New York av hemsk magont. Hon gick till ett antal specialister, men ingen var säker på vad som var fel förrän hon var 12 år gammal. Det var då hon diagnostiserades med fibrolamellär hepatocellulärt karcinom, en sällsynt form av levercancer.

Simon överlevde, men hon var en av de lyckliga. Endast 32 procent av de personer som diagnostiserats med den typen av cancer överlever över fem år. Ett stort problem med sjukdomen är att det vid den tidpunkt det diagnostiseras, har cancer vanligtvis redan spridit sig. Forskningen om sjukdomen har också varit ganska begränsad på grund av dess medvetenhet. Endast cirka 60 fall diagnostiseras varje år i USA, och det påverkar mest kvinnor under 35 år.

År 2013, när Simon var 18, tittade hon på en praktik för gymnasiet. Hon kom med idén att genetiskt sekvensera fibrolamellära hepatocellulära karcinomceller för att hitta den cancerframkallande mutationen. Arbetade med sin kirurg, hon fick andra som led av cancer att skicka prov av sina tumörer. Genom att använda de 15 proverna sekvenserades generna. När de tittade på resultaten fann de att i alla 15 prover fanns en chimera-två gener som förbinder och skapar ett unikt protein. Mer forskning behöver göras för att se om chimären faktiskt är ansvarig, men framstegen ser lovande ut.

I februari 2014 publicerades ett papper som var medförfattare av Simon i den prestigefyllda tidningen Vetenskap. Simon kom också fram Dr Oz Show och träffade president Obama.För närvarande studerar Simon datavetenskap på Harvard University.

6 Jack Andraka

Bukspottkörtelcancer har en av de högsta dödligheten av någon cancer eftersom den sprider sig snabbt. Prover måste skickas till ett laboratorium, vilket tar tid. Även när proverna äntligen kommer till laboratoriet är testmetoden över 60 år gammal och är inte särskilt pålitlig. Detta störde verkligen 14-årige Jack Andraka från Baltimore, Maryland, som förlorade en nära familjemedlem till sjukdomen. Han började söka på Internet för information om bukspottkörtelcancer och försökte ta reda på vad dess biomarkörer var.

När Andraka hittade biomarkörerna, formulerade han sin plan och skickade sedan över 200 paket innehållande hans metod, budget och tidslinje till cancerforskare runt om i Amerika. Han mottog 199 avslagsbrev - några med intensiv kritik av hans idé - men Dr. Anirban Maitra, chef för bukspottkörtelcancerforskning vid University of Texas MD Anderson Cancer Center i Houston, kom överens om att hjälpa Andraka. Under de kommande sju månaderna, efter skolan och på helgerna, utvecklade Andraka ett test som upptäcker ovanligt höga mesothelinnivåer. Mesothelin är ett protein som kroppen producerar i de tidigaste och mest behandlingsbara stadierna av bukspottskörtelcancer. Andraka säger att hans test kan göras om fem minuter, är mycket mer exakt än traditionell testning, och skulle bara kosta 50 kronor istället för flera hundra. Förutom bukspottskörtelcancer, bör testen också hjälpa till vid tidig upptäckt av ovarie-, bröst- och lungcancer också.

Efter genombrottet offentliggjordes 2012 då Andraka var 15 år, var han inbjuden till unionsmedlemsstaten av Michelle Obama. Han vann också Smithsonian American Ingenuity Award, vilket är värt $ 100,000. Testerna är för närvarande i prekliniska försök, och Andraka började delta i Stanford hösten 2015.

5 Brittany Wenger

https://www.youtube.com/watch?v=DmAtBifAYt4

När Brittany Wenger i Sarasota, Florida, var i sjunde klassen sa hon att hon blev kär i datavetenskap. En aspekt som fick hennes uppmärksamhet var artificiell intelligens (AI). Efter att ha läst om AI fick hon en kodningsbok och lärde sig hur man kodade. Ett annat pivotalt ögonblick i Wengers liv hände i 10: e klass, när hennes kusin diagnostiserades med bröstcancer. Det var under denna tid att hon lärde sig att en av åtta kvinnor diagnostiseras med bröstcancer i sina livstider. Wenger arbetade på ett artificiellt intelligenssystem som kunde spela fotboll då, men hon bytte banor. I stället bestämde hon sig för att uppfinna ett AI-system som kunde diagnostisera bröstcancer.

När hon talade med sin kusin, upptäckte Wenger att det minst invasiva, billigaste och snabbaste sättet att diagnostisera bröstcancer är med fina nålaspirater (FNA). Problemet är att de inte är så exakta, så många läkare använder dem inte. För att göra FNA-tester effektivare utformade Wenger ett AI-program som heter Cloud4Cancer som behandlar prover från FNA-tester och söker efter mönster som är alltför komplexa för att människor ska upptäcka. Hennes program är 99,1 procent känsligt för malignitet, vilket drastiskt ökar pålitligheten hos FNA-test.

Wenger vann Google Science Fair 2012 och hon blev också inbjuden till Vita huset för att träffa president Obama. Wenger är närvarande på Duke, och hon vill vara både en barnläkare och en forskare.

4 Serena Fasano

I tredje världsländer har diarré orsakats av E coli är ett förödande problem. I genomsnitt dör sex miljoner människor varje år, och de flesta är under två år. Den trettonårige Serena Fasano visste inte det när hon satt i hennes hem i Howard County, Maryland, och åt en yoghurt år 2003. Hon läste ingredienslistan på yoghurtbehållaren när hon kom över en hon inte gjorde känna igen kallade lactobacillus, en form av bakterier. Det sparkade av sitt intresse för bakterier i yoghurt och ledde henne till sitt första experiment för hennes skolas vetenskapsmässa. Hon använde E coli prover som hennes far, en chef för Mucosal Biology Research Center vid University of Maryland School of Medicine, skaffade för henne. Hon blandade proven i yoghurt, och resultaten var att proverna med de flesta yoghurt hade minst en mängd E coli. Projektet landade henne topppriset på hennes skola och regionalt, men det var bara början på Fasano.

Under de kommande tre åren arbetade Fasano med en doktor vid Maryland School of Medicine för att försöka ta reda på vad exakt i yoghurt dödade E coli. Hon upptäckte att laktobacillus utsöndrar en substans som är dödlig för E coli. Hon kunde bryta det ämnet ned i fem komponenter och ett av dessa, ett oupptäckt protein, tycktes skada mest E coli. I februari 2006 beviljades hon ett patent på proteinet. För närvarande är Fasano en familjeplaneringshälsounderbildare i New York City.

3 Joe Landolina

I USA är den främsta dödsorsaken för människor under 45 år trauma, medan den är den fjärde ledande dödsorsaken totalt sett. En viktig orsak till att trauma är så dödligt är att de inre organen kan vara lacererade. Om det finns en inre laceration, är det svårt att stoppa blödningen, eftersom livräddande åtgärder som en tätning eller applicering av tryck inte kan användas på skadade inre organ.

Vill du lösa problemet, gick 17-årige Joe Landolina till 2011 på New York University som en enda nybörjare som konkurrerar mot doktorander och MBA-kandidater. Hans idé var att utveckla en typ av organisk gel eller skum som skulle försegla sår. Hans idé vann, och under de närmaste tre åren arbetade Landolina på en växtbaserad gel som congeals när den appliceras på blod eller vävnad.Hans produkt, som heter VetiGel, skapar ett nät genom att använda ett nyckelprotein vid blodproppar. Landolinas gel kan stänga ett internt eller externt sår i 20 sekunder eller mindre. Eftersom gelén är växtbaserad kan den också lämnas i kroppen när den läker.

VetiGel godkänns för närvarande av FDA för användning på djur, men Landolina säger att den kan godkännas för användning på människor år 2016. Lanolina hoppas kunna få VetiGel tillgänglig för utbredd användning, inkluderad i första hjälpenpaket över hela världen.

2 Eric Chen

Medan influensan kan påminna människor att stanna hemma från skolan och titta på Priset är rätt, influensaviruset är faktiskt en dödlig sjukdom, och det är möjligt att en mutation kan orsaka en plåga vid vilken tidpunkt som helst. Denna uppfattning började på Eric Chen 2009 när han var bara 13 år gammal. Han bodde i San Diego, och nyheter om H1N1-stammen av influensaviruset gjorde rubriker över hela världen. Chen utvecklade ett datorprogram för att hjälpa honom att studera biologiska data om influensan.

Chen letade efter hämmare av ett protein som heter "influensaendonukleas" som orsakar influensa att vara smittsam. Identifiering och inriktning av dessa hämmare skulle döda viruset eftersom om influensan inte är smittsam, är den inte effektiv. Med hjälp av både det datorprogram han designade och ett våtlaboratorium kunde Chen haka ner en halv miljon möjliga hämmare till bara sex. Chen hoppas att antivirala läkemedel kommer att utvecklas utifrån sin forskning som hjälper till att behandla, bota och till och med förhindra utbrott.

I 2013, när han var 17, presenterade Chen sina resultat och vann Google Science Fair, Intel Science Talents Search och Siemens Competition i matematik, vetenskap och teknik. Han är närvarande på Harvard för matematik och datavetenskap.

1 Angela Zhang

https://www.youtube.com/watch?v=c9NvBcyN7qE

När Angela Zhang var nybörjare på gymnasiet i Cupertino, Kalifornien, började hon läsa forskningshandlingar om bioingenjör. Papperet var lite komplicerat för Zhang, men hon fann att hon tyckte om att läsa dem eftersom hon kände att hon avkodade ett pussel. När hon var en sophomore, fick hon jobba i ett labb i Stanford. Då, när hon var junior, började hon sin egen forskning med ett högt mål att bota cancer.

När hon var senior, hade Zhang skrivit sitt eget forskningspapper på fritiden med sin egen teori om hur man kan bota cancer. Hennes idé var att blanda cancermedicin med polymer. Polymeren skulle fästas på nanopartiklar. I sin tur skulle dessa nanopartiklar injiceras i kroppen där de skulle fästa vid cancerceller. Då, när patienten genomgick en MR, så skulle läkare se exakt var tumörerna i kroppen är. Zhang tror att om ett infrarött ljus avfyras vid tumörerna smälter polymeren och släpper ut medicinen. Detta skulle döda cancercellerna utan att påverka friska celler. Och enligt test på möss försummar tumörerna nästan helt.

Under 2011 gick Zhang in i den nationella Siemens Math, Science and Technology Competition och vann topppriset, vilket var ett 100.000-stipendium. I februari 2012, i åldern 17, gick Zhang till Vita husets vetenskapsmässa där hon presenterade sina idéer till president Barack Obama.

Zhang är för närvarande i Harvard och arbetar på en biomedicinsk nivå. Hon tillbringar också sina somrar i Stanford, där hon fortsätter att undersöka sin teori.