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Il tifoide
Nel 1888, un professore del MIT di 32 anni versò un bicchiere d'acqua, lo mostrò a una classe di giovani ingegneri civili e nel corso di un'ora suscitò il terrore nei cuori dei suoi ascoltatori.
William Thompson Sedgwick
Ci spaventerebbe a morte dicendo che [l'acqua] conteneva abbastanza germi di febbre tifoide da dare la malattia a un migliaio di persone, scrisse l'ex studente George C. Whipple. Il professore ha quindi allentato le tensioni mostrando come i metodi ingegneristici potrebbero essere utilizzati per rendere l'acqua potabile.
William Thompson Sedgwick, l'appassionato capo del dipartimento di biologia del MIT meglio conosciuto come The Chief dai suoi studenti, vedeva la scienza del rilevamento e dell'eradicazione dei batteri presenti nell'acqua come una questione di vita o di morte. L'igiene appartiene alle scuole di ingegneria, ha affermato Sedgwick, che è diventato una delle forze principali dietro il curriculum di ingegneria sanitaria al MIT (vedi anche Dirty Water, nel numero di novembre/dicembre 2013 di MIT News). Solo un anno dopo aver spaventato gli ingegneri in erba con la sua acqua di sventura, Sedgwick ha avuto la perfetta opportunità di ricerca per mostrare al mondo esattamente cosa intendeva.
Alla fine del 1800, Lawrence, nel Massachusetts, attirò greggi di immigrati tedeschi, franco-canadesi e irlandesi grazie ai suoi fiorenti stabilimenti tessili lungo il fiume Merrimack. Negli anni '70 dell'Ottocento, la Essex Company, in collaborazione con il Massachusetts Board of Health, creò un piccolo impianto di trattamento dell'acqua e delle acque reflue per impedire la fuoriuscita di rifiuti solidi industriali nella rete idrica della città. Quando una grave epidemia di tifo scoppiò nella città una decina di anni dopo, la struttura era il luogo perfetto per un team di scienziati guidato da Sedgwick per dimostrare che la malattia può viaggiare via acqua e che non era necessaria una laurea in medicina per fermarla . Divenne la Lawrence Experiment Station.
Prima di affrontare queste preoccupazioni strutturali, tuttavia, il team di Sedgwick aveva bisogno di un modo per calcolare quanto fossero diffusi gli organismi presenti nell'acqua nel Merrimack. Il primo passo è stato trovare un metodo migliore per contare le cellule che vivono nel liquido. Prima del 1889, gli scienziati facevano affidamento sul metodo del tessuto, un sistema in cui l'acqua veniva filtrata attraverso un tessuto per catturare gli organismi che vivevano in superficie. Ciò si è evoluto nel metodo della sabbia concettualmente simile, che ha sostituito la sabbia a grana fine con il tessuto, ma nessuno dei due è stato particolarmente efficace nell'aiutare gli scienziati a ottenere un conteggio cellulare accurato.
Un anno dopo l'inizio dei lavori presso la stazione sperimentale, Sedgwick ha collaborato con l'ingegnere civile George W. Rafter e ha aperto la strada al metodo Sedgwick-Rafter, che utilizzava un sistema di filtrazione a sabbia per isolare gli organismi che vivono nell'acqua e un disco di vetro appositamente contrassegnato posto sopra il oculare del microscopio per facilitare il conteggio delle cellule. Meglio conosciuto come micrometro oculare, questo disco è stato inciso con una piccola griglia quadrata, che ha creato un'area gestibile per il conteggio delle cellule e un modo semplice per i ricercatori di estrapolare il numero di cellule in un dato campione.
Con il nuovo metodo in atto, i ricercatori di Sedgwick hanno analizzato campioni d'acqua provenienti da tutto il Massachusetts, tracciando infine focolai di tifo a Lawrence e nella vicina Lowell all'inquinamento dei fiumi. La proporzione di liquami che è stata direttamente mescolata con l'acqua del fiume Merrimack è, al momento in cui arriva a Lowell, circa una parte di liquami ogni 1.200 parti d'acqua, scrisse Sedgwick in un rapporto del 1891 al Water Board of Lowell. Ciò equivale a circa un ditale di liquame in ogni litro d'acqua della città.
Per dimostrare che l'epidemia potrebbe essere fermata attraverso l'ingegneria piuttosto che le cure mediche, il team di Sedgwick ha incoraggiato i legislatori di Lawrence a costruire un sistema di filtrazione dell'acqua in tutta la città, il primo del suo genere nella nazione. Implementato nel 1893 nonostante la significativa resistenza legislativa, il sistema di filtraggio ha ridotto i casi di febbre tifoide di quasi il 50 percento, secondo il Giornale dell'Associazione medica americana , e ha stabilito Lawrence come la prima città degli Stati Uniti a filtrare l'acqua per la prevenzione delle malattie.
Il successo di Lawrence non solo ha stabilito gli standard di filtrazione dell'acqua in località in tutto il mondo; ha anche gettato le basi per un nuovissimo campo di studio che ha esaminato i problemi di salute attraverso la lente della pianificazione strategica e dell'ingegneria. Sedgwick trascorse il resto della sua vita ad espandere questo campo, in gran parte attraverso il suo lavoro cofondando quella che oggi è la Harvard School of Public Health, un'istituzione lanciata in collaborazione con il suo studente un tempo terrorizzato George C. Whipple.