ステージ上で、エリザベス・ドウアティは折り畳まれた紙を開け、ホイルのシールが明かりでちらつきました。 「そして勝者は、バージニア大学から劇的な効果のために一時停止しました。...」
しかし、これ以上聞くことはできませんでした。フープと歓声は彼女の言葉をあいまいにしました。 拳が宙に舞い、涙が流された。
この勝利の瞬間は、バージニア州アレクサンドリアにある米国特許商標庁の本部で開催される大学発明者コンクールに参加する学部生とそのアドバイザーのチームに属していました。 USPTOの発明者教育、アウトリーチおよび認定などのディレクターであるDoughertyは、世界中の農薬の有害な副作用を排除することを目標に作成されたグループの革新的な製品AgroSpheresについて、Ameer ShakeelとPayam Pourtaheriを表彰しました。
デュオは、コンテストの学部での総合優勝者として与えられた重い金メダルを身に着けたため、にこやかに笑いながらステージに上がりました。 この非常に競争の激しい全国規模のコンテストは、「イノベーション、起業家精神、創造性」を促進し、全国の大学からの最先端の学生主導のプロジェクトを紹介します。 （Smithsonian.comと提携してスミソニアン協会およびそれ以降のイノベーションに関する記事をサポートするUSPTOもコンテストのスポンサーです。）ハードウェアに加えて、優勝者は1万ドルを持ち帰り、アドバイザーはさらに2000ドルを獲得します。 。
「私たちの両親は私たちの動機です」と発表後のステージでPourtaheriは言います。 「私たちは両方とも米国で生まれていませんでした。 彼らは私たちをここに連れてきて、私たちがやりたいことをできるように生活を再開しました」と彼は言います。 「彼らがバーを非常に高く設定したとき、彼らを誇りに思うかどうかはあなた次第です。あなたは彼らにあなたがどれほど誇りに思っているかを見せたいからです。」
彼の研究パートナーは同意しました、「私は良い小学校や中学校に入るには本当に頭が良くなかった」とシェーキールは言います。 彼の母親はパキスタンの彼の学校で12年間働き、良い教育を受けました。 「その後、提示された機会にできる限りのことをすることは私の責任です。」
1990年以来、Collegiate Inventors Competitionは、学部生と大学院生の両方の発明者の懸命な努力を認めてきました。 今年、MITのCarl Schoellhammerは、より効率的な直腸薬物送達を提供するために設計されたSuonoCalmの研究で大学院部門を獲得しました。いわゆる「21世紀のen腸」です。 学部の2位はコロンビア大学のチームに行き、カテーテル薬物送達による感染の機会を排除するために設計された製品であるCathecareに取り組んでいます。
ファイナリストのうち、AgroSpheresは特に画期的であるように思われます、とスパニングツリープロトコル（STP）の発明で最もよく知られ、コンペ審査員の1人であるコンピューター科学者であるRadia Pearlman氏は言います。 「農薬を取り除くことは非常に重要な問題であり、実際にそれをどのように行うかという点で深い科学です」と彼女は言います。
農薬は世界中で大々的に使用されており、包括的なEPAの調査によると、2006年と2007年の両方で世界全体で約52億ポンドが使用されています。 これらの化合物は作物の収量と品質に有益ですが、野生生物と同様に癌などの人間にとって多くの負の副作用があります。
Shakeel氏は、最大の問題の1つは、発展途上国が農薬使用の最大の負担を背負っているということです。 これらの地域では、規制が制限されています。 多くの場合、子供は農村部の労働力のかなりの部分を占めており、多くは保護具や適切なトレーニングなしで働くことがあります。
「私たちは両方とも発展途上国で生まれました」とシャキールは説明します。 「そして、農薬使用に関連する社会的問題、つまりそれがどのように農家に最も影響を与えるかを認識していました。」
米国では、環境保護庁（EPA）が特定の収穫前間隔（PHI）を実施しています。つまり、農薬を使用してから作物を収穫するまでの時間の要件です。 そして、これらの期間は化合物を収穫のために安全なレベルに分解し、労働者へのリスクを減らすことを可能にしますが、待機期間が終わる前に悪天候が始まると収穫を遅くし、作物の損失を引き起こします。
AgroSpheresはPHIの必要性を排除し、農薬の分解を数週間または数ヶ月ではなく数時間にまで加速します、とShakeelは言います。 このアイデアは、2年前にUVAチームが他の化合物と相互作用し、分解することができる生物学的に作成された小さな酵素のボールである「バイオ粒子」を作成する試みを知った後、種を取りました。 しかし、プロセスの改良やアイデアの実用化なしに、その研究はそこで終わりました。
「これは、問題の前に解決策を見つけたユニークなケースです」とPourtaheri氏は言います。 そこで、彼らはそれを使用する方法を提案し始めました。 彼らが現在のアドバイザーであるバージニア大学のNanoSTAR研究所の共同ディレクターであるマーク・ケスターに近づいたとき、彼は彼らが何かに取り組んでいることを知った。
彼らのアイデアの1つは、より効果的または標的を絞った薬物送達に生体粒子を使用することでしたが、その規模での医学研究は、それでも学部生にとっては難しい注文です。 そこで、Kesterは彼らに次のように語った。「ここで簡単なエンドゲームを考えてみましょう。 垂れ下がった果物はどこにありますか？」
そこで、彼らは文字通り、ぶら下がっている果物に切り替えました。
Payam PourtaheriとAmeer Shakeelには、Collegiate Inventors Competitionの授賞式の後、大学顧問のMark Kesterが加わりました。 （USPTO） Shakeel、Pourtaheri、およびそのチームメイトは、植物の表面の農薬を分解する生物学的粒子を設計しました。 農薬のクリーンアップの最初のテストは、バージニア州のブドウ園で行われています。
この製品は特許出願中です-そのため、実際のメカニズムと設計の詳細は限られていますが、AgroSpheresはいくつかのトリッキーなエンジニアリングのために機能します、とKesterは説明します。
細菌は、農薬を無毒に分解して単純な化合物（糖、脂肪）に分解するために必要な特定の酵素を集めます。 しかし、チームはこれらのバクテリアを巧みに処理し、ケスターは愛情を込めて「バグ」と呼び、この酵素カクテルを大量に生産しました。
「私たちがバグを手に入れたのは、生物学的酵素を作るだけでなく、実際にそれを保護する「キャンディーでコーティングされた」シェルに入れることです」と彼は説明します。 特に重要なのは、細菌が独自の遺伝物質を一切含まずにこれを行うことです。 これは、チームが酵素を分離し、汚染や細菌の複製を心配することなく、収穫前の植物にこれらの生物学的「M＆M」を直接噴霧できることを意味します。
この考え方は、「自然の減衰」、つまり汚染された領域を含み、細菌分解などの自然なプロセスが毒性化合物を良性成分に分解することを可能にするという概念に基づいています。 しかし、自然減衰には数週間または数ヶ月かかることが多く、AgroSpheresチームは、このプロセスのタイムラインを劇的に短縮するために活性酵素を濃縮できると主張しています。
昨年、彼らのチームは、UVAの意欲の高い生徒を合計5人含むようになりました。 3人は最終学年で、2人はこの春に卒業しました。 「素晴らしいアイデアを思いつくことができますが、信じられないほど素晴らしいチームがなければ失敗に終わります」とPourtaheri氏は言います。
製品は市場に出るまでに長い道のりがあり、非毒性と環境安全性の主張が商業規模で保持されることを保証するために広範囲にテストする必要があります。 それでも、チームのメンバーは全員、研究を続けることを計画していることに強く同意します。
研究者は研究室でこのアイデアをテストし、現在、ブドウ畑と温室で試験を実施して、この方法の有効性と酵素自体の分解にかかる時間を把握しています。 EPA、USDA、FDAを含む米国の規制機関と協力して、彼らはプロセスをスケールアップして、産業規模のアプリケーションに適したものにするよう取り組んでいます。
彼らは、バイオ粒子の設計を改善し、より良く、より効率的にすることを望んでいると、3月に設立され、UVAの最終学年にいる会社の研究開発をリードするジョーフランクは説明します。 彼らはまた、他の潜在的に危険な化合物の分解を含む、他のアプリケーションへの拡大を望んでいます。
ステージでは、ダウアーティはデュオに勝利後どうなるか尋ねた。
「2:30に[知的財産]弁護士とDCでミーティングを行いました」とShakeel氏は、笑う前に時計を見下ろします。
