TEDxBoston 2009
George Whitesides: A lab the size of a postage stamp
George Whitesides: Laboratorium wielkości znaczka pocztowego
Filmed:
Readability: 3.2
544,696 views
Tradycyjne testy diagnostyczne często są zbyt drogie i zbyt uciążliwe do wykonania, zwłaszcza tam, gdzie są naprawdę potrzebne. Genialne rozwiązanie George'a Whitesidesa, zaprezentowane na konferencji TEDxBoston, to bezbłędne narzędzie, które może być produkowane przy niemal zerowych kosztach.
George Whitesides - Chemist
In his legendary career in chemistry, George Whitesides has been a pioneer in microfabrication and nanoscale self-assembly. Now, he's fabbing a diagnostic lab on a chip. Full bio
In his legendary career in chemistry, George Whitesides has been a pioneer in microfabrication and nanoscale self-assembly. Now, he's fabbing a diagnostic lab on a chip. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
The problem that I want to talk with you about
0
0
3000
Problem, o którym chciałbym z wami dzisiaj porozmawiać,
00:18
is really the problem of:
1
3000
2000
to w istocie problem tego,
00:20
How does one supply healthcare
2
5000
4000
jak dostarczać opiekę medyczną
00:24
in a world in which cost is everything?
3
9000
4000
w świecie, w którym koszt produktu jest głównym wyznacznikiem.
00:28
How do you do that?
4
13000
2000
Jak się do tego zabrać?
00:30
And the basic paradigm we want to suggest to you,
5
15000
2000
Podstawowym paradygmatem, który chcielimyśmy -
00:32
I want to suggest to you, is
6
17000
2000
który chciałbym wam zasugerować,
00:34
one in which you say that in order to
7
19000
2000
jest ten mówiący, że żeby
00:36
treat disease you have to first know what you're treating --
8
21000
4000
leczyć schorzenie, trzeba najpierw wiedzieć, co się leczy -
00:40
that's diagnostics -- and then you have to do something.
9
25000
2000
tym zajmuje się diagnostyka - i dopiero wtedy można coś z tym robić.
00:42
So, the program that we're involved in is something which we call
10
27000
3000
Program, którym się zajmujemy, nazwaliśmy
00:45
Diagnostics for All, or zero-cost diagnostics.
11
30000
4000
diagnostyka dla wszystkich lub diagnostyka przy zerze kosztów.
00:49
How do you provide medically relevant information
12
34000
3000
Jak więc dostarczyć informacji istotnych z medycznego punktu widzenia
00:52
at as close as possible to zero cost? How do you do it?
13
37000
4000
przy niemal zerowym koszcie? Jak się do tego zabrać?
00:56
Let me just give you two examples.
14
41000
2000
Podam wam dwa przykłady.
00:58
The rigors of military medicine
15
43000
4000
Wymogi medycyny wojskowej
01:02
are not so dissimilar from the third world --
16
47000
2000
nie są tak odległe od medycyny w krajach trzeciego świata.
01:04
poor resources, a rigorous environment,
17
49000
3000
Mało środków, wymagające otoczenie,
01:07
a series of problems in lightweight, and things of this kind --
18
52000
4000
rozmiar aparatury, i wiele innych problemów tego typu.
01:11
and also not so different from the home healthcare
19
56000
3000
Ale również nie różni się aż tak bardzo od domowej opieki medycznej
01:14
and diagnostic system world.
20
59000
3000
i świata normalnej diagnostyki.
01:17
So, the technology that I want to talk about
21
62000
3000
Technologia, o której chcę dzisiaj mówić,
01:20
is for the third world, for the developing world,
22
65000
3000
jest przeznaczona dla krajów trzeciego świata, krajów rozwijających się,
01:23
but it has, I think, much broader application,
23
68000
2000
ale ma także o wiele szersze zastosowania,
01:25
because information is so important in the healthcare system.
24
70000
5000
ponieważ właśnie informacja jest tak niezmiernie ważna w opiece medycznej.
01:30
So, you see two examples here.
25
75000
2000
Tu widzicie dwa przykłady.
01:32
One is a lab that is actually a fairly high-end laboratory in Africa.
26
77000
5000
Jeden to dość rozwinięte - jak na afrykańskie standardy - laboratorium.
01:37
The second is basically an entrepreneur
27
82000
2000
Drugi to właściwie przedsiębiorca,
01:39
who is set up and doing who-knows-what in a table in a market.
28
84000
4000
który stara się robić Bóg raczy wiedzieć jakie analizy na stoliku na straganie.
01:43
I don't know what kind of healthcare is delivered there.
29
88000
3000
Nie mam pojęcia, jakiej jakości jest opieka medyczna w tym miejscu.
01:46
But it's not really what is probably most efficient.
30
91000
5000
Ale najprawdopodobniej niezbyt efektywna.
01:51
What is our approach?
31
96000
3000
Więc jakie jest nasze podejście?
01:54
And the way in which one typically approaches
32
99000
3000
Typowe podejście
01:57
a problem of lowering cost,
33
102000
3000
do problemu obniżania kosztów,
02:00
starting from the perspective of the United States,
34
105000
3000
z perspektywy Stanów Zjednoczonych ,
02:03
is to take our solution,
35
108000
2000
to wziąć nasze rozwiązanie
02:05
and then to try to cut cost out of it.
36
110000
2000
i spróbować ciąć koszty wykonania go.
02:07
No matter how you do that,
37
112000
2000
Ale nie ważne, jak to zrobicie,
02:09
you're not going to start with a 100,000-dollar instrument
38
114000
2000
nigdy nie uda się wam wyprodukować aparatu kosztującego normalnie 100 tys. dolarów
02:11
and bring it down to no-cost. It isn't going to work.
39
116000
3000
za nic, lub niemal nic. To po prostu się nie może udać.
02:14
So, the approach that we took was the other way around.
40
119000
3000
Więc my postanowiliśmy podejść do problemu inaczej
02:17
To ask, "What is the cheapest possible stuff
41
122000
2000
i zapytać: "Jakie są najtańsze materiały,
02:19
that you could make a diagnostic system out of,
42
124000
3000
jakie możemy użyć do budowy systemu diagnostycznego,
02:22
and get useful information,
43
127000
2000
aby uzyskać użyteczną informację?"
02:24
add function?" And what we've chosen is paper.
44
129000
3000
Wybraliśmy papier.
02:27
What you see here is a prototypic device.
45
132000
3000
To, co tu widzicie, to prototyp.
02:30
It's about a centimeter on the side.
46
135000
2000
Ma około centymetra długości i szerokości.
02:32
It's about the size of a fingernail.
47
137000
2000
Ma rozmiar mniej więcej paznokcia.
02:34
The lines around the edges are
48
139000
2000
Linie wokół krawędzi są zrobione
02:36
a polymer.
49
141000
2000
z pewnego polimeru.
02:38
It's made of paper and paper, of course, wicks fluid,
50
143000
4000
Jest to zrobione z papieru, a papier oczywiście wciąga płyny.
02:42
as you know, paper, cloth -- drop wine on the tablecloth,
51
147000
4000
Czy to papier czy inny materiał; kropla wina na obrusie
02:46
and the wine wicks all over everything.
52
151000
3000
i wino wsiąka we wszystko.
02:49
Put it on your shirt, it ruins the shirt.
53
154000
2000
Rozlejcie je na koszulę, a zniszczycie ją.
02:51
That's what a hydrophilic surface does.
54
156000
3000
Tak dzieje się na powierzchniach hydrofilowych.
02:54
So, in this device the idea is that you drip
55
159000
2000
To urządzenie opiera się na pomyśle, że zamaczacie
02:56
the bottom end of it in a drop of,
56
161000
2000
dolny koniec w kropli
02:58
in this case, urine.
57
163000
2000
w tym przypadku moczu.
03:00
The fluid wicks its way into those chambers at the top.
58
165000
4000
Ciecz wsiąka i wędruje do komór na górze.
03:04
The brown color indicates the amount of glucose in the urine,
59
169000
4000
Kolor brązowy mówi nam o zawartości glukozy w moczu.
03:08
the blue color indicates the amount of protein in the urine.
60
173000
3000
Kolor niebieski - o zawartości białek.
03:11
And the combination of those two
61
176000
2000
Kombinacja tych dwóch wartości
03:13
is a first order shot at a number of
62
178000
2000
jest dobrym pierwszym przybliżeniem
03:15
useful things that you want.
63
180000
3000
do oceny zdrowia pacjenta.
03:18
So, this is an example of a device made from a simple piece of paper.
64
183000
3000
To jest przykład urządzenia wyprodukowanego z kawałka papieru.
03:21
Now, how simple can you make the production?
65
186000
3000
Jak prosta może być produkcja?
03:24
Why do we choose paper?
66
189000
2000
I dlaczego wybraliśmy papier?
03:26
There's an example of the same thing on a finger,
67
191000
3000
Tutaj macie przykład tego urządzenia, leżącego na czyimś palcu,
03:29
showing you basically what it looks like.
68
194000
2000
pokazujący, jak ono właściwie wygląda.
03:31
One reason for using paper is that it's everywhere.
69
196000
3000
Jednym z powodów, dla których użyliśmy papieru, to to, że jest on dostępny wszędzie.
03:34
We have made these kinds of devices using
70
199000
2000
Wyprodukowaliśmy tego typu urządzenia
03:36
napkins and toilet paper
71
201000
3000
na serwetkach i na papierze toaletowym,
03:39
and wraps, and all kinds of stuff.
72
204000
2000
na mapach i na innych papierowych przedmiotach.
03:41
So, the production capability is there.
73
206000
3000
Zatem możliwości produkcyjne istnieją.
03:44
The second is, you can put lots and lots
74
209000
2000
Dodatkowo można umieścić mnóstwo
03:46
of tests in a very small place.
75
211000
2000
testów na niewielkiej powierzchni.
03:48
I'll show you in a moment that the stack of paper there
76
213000
2000
Za chwilę pokażę wam plik papieru,
03:50
would probably hold something like
77
215000
2000
który pomieściłby prawdopodobnie około
03:52
100,000 tests, something of that kind.
78
217000
3000
100 000 testów, lub coś w tym stylu.
03:55
And then finally, a point that you don't think of so much
79
220000
3000
Na koniec jest jeszcze coś, o czym nie myśli się wiele
03:58
in developed world medicine:
80
223000
3000
w medycynie krajów rozwijających się -
04:01
it eliminates sharps.
81
226000
2000
eliminacja ostrych krawędzi.
04:03
And what sharps means is needles, things that stick.
82
228000
3000
Przez to rozumiem np. igły, czy inne kłujące przedmioty.
04:06
If you've taken a sample of someone's blood
83
231000
2000
Jeśli pobieracie od kogoś próbke krwi,
04:08
and the someone might have hepatitis C,
84
233000
3000
a ten ktoś cierpi na zapalenie wątroby typu C,
04:11
you don't want to make a mistake and stick it in you.
85
236000
2000
nie chcecie popełnić błędu i ukłuć się tą igłą.
04:13
It just -- you don't want to do that.
86
238000
2000
Po prostu chcecie tego uniknąć.
04:15
So, how do you dispose of that? It's a problem everywhere.
87
240000
2000
Jak więc pozbyć się tej igły. To jest problemem wszędzie.
04:17
And here you simply burn it.
88
242000
2000
Tu (w Stanach) po prostu się ją spala.
04:19
So, it's a sort of a practical approach
89
244000
2000
Jest dość praktyczne podejście
04:21
to starting on things.
90
246000
3000
do tego typu problemu.
04:24
Now, you say, "If paper is a good idea,
91
249000
3000
Ale powiecie na pewno, skoro papier jest takim dobrym pomysłem,
04:27
other people have surely thought of it."
92
252000
2000
ktoś musiał już na to wpaść wcześniej.
04:29
And the answer is, of course, yes.
93
254000
3000
Odpowiedź brzmi, oczywiście, że tak.
04:32
Those half of you, roughly,
94
257000
2000
Mniej więcej połowa z was,
04:34
who are women,
95
259000
2000
będąca kobietami
04:36
at some point may have had a pregnancy test.
96
261000
2000
w którymś momencie będzie robić test ciążowy.
04:38
And the most common of these
97
263000
3000
Testy te to zazwyczaj
04:41
is in a device that looks like the thing on the left.
98
266000
3000
urządzenia, które wyglądają jak przedmiot po lewej.
04:44
It's something called a lateral flow immunoassay.
99
269000
2000
Nazywamy to immunodyfuzyjnym testem płytkowym.
04:46
In that particular test,
100
271000
2000
I w tym szczególnym teście badany jest
04:48
urine either, containing
101
273000
2000
mocz, który albo zawiera
04:50
a hormone called HCG, does or does not
102
275000
3000
hormon nazywany hCG, który przemieszcza się,
04:53
flow across a piece of paper.
103
278000
2000
w poprzek papieru, albo nie zawiera go.
04:55
And there are two bars. One bar indicates that the test is working,
104
280000
4000
I mamy dwa paski. Jeden wskazuje, czy test w ogóle działa.
04:59
and if the second bar shows up, you're pregnant.
105
284000
3000
A kiedy pojawia się drugi pasek, oznacza to, że jesteście w ciąży.
05:02
This is a terrific kind of test in a binary world,
106
287000
3000
To niesamowity typ testu w binarnym świecie.
05:05
and the nice thing about pregnancy
107
290000
2000
A fajnym aspektem bycia w ciąży
05:07
is either you are pregnant or you're not pregnant.
108
292000
2000
jest to, że albo się jest albo się nie jest w ciąży.
05:09
You're not partially pregnant or thinking about being pregnant
109
294000
2000
Nie można być częściowo w ciąży, albo myśleć o byciu w ciąży,
05:11
or something of that sort.
110
296000
2000
ani nic w tym stylu.
05:13
So, it works very well there,
111
298000
2000
Wiec ten binarny test bardzo dobrze się tu sprawdza.
05:15
but it doesn't work very well when you need more quantitative information.
112
300000
3000
Ale nie działa już tak znakomicie, kiedy wymagana jest informacja ilościowa.
05:18
There are also dipsticks,
113
303000
2000
Są też paski.
05:20
but if you look at the dipsticks, they're for
114
305000
2000
Ale kiedy na nie spojrzycie, one służą
05:22
another kind of urine analysis.
115
307000
2000
do innego rodzaju analizy moczu.
05:24
There are an awful lot of colors and things like that.
116
309000
3000
Jest tu olbrzymia ilość różnych kolorów.
05:27
What do you actually do about that in a difficult circumstance?
117
312000
3000
Co więc robi się w tak trudnym przypadku?
05:30
So, the approach that we started with is to ask:
118
315000
5000
Tak więc zaczęliśmy od zadania pytania:
05:35
Is it really practical to make things of this sort?
119
320000
4000
czy robienie tego typu rozwiązań jest praktyczne?
05:39
And that problem is now, in a purely engineering way, solved.
120
324000
4000
Z inżynieryjnego punktu widzenia ten problem został już rozwiązany.
05:43
And the procedure that we have is simply to start with paper.
121
328000
4000
W naszym podejściu zaczynamy od kawałka papieru.
05:47
You run it through a new kind of printer called a wax printer.
122
332000
3000
Przepuszczamy go przez nowy rodzaj drukarki nazywany drukarką woskową.
05:50
The wax printer does what looks like printing.
123
335000
3000
Drukarka woskowa robi coś, co wygląda jak wydruk.
05:53
It is printing. You put that on, you warm it a little bit,
124
338000
3000
To właściwie jest wydruk. Nakładacie to, podgrzewacie odrobinę.
05:56
the wax prints through so it absorbs into the paper,
125
341000
3000
I wosk nadrukowuje się, wsiąkając w papier.
05:59
and you end up with the device that you want.
126
344000
2000
I otrzymujecie takie urządzenie, jakie sobie zażyczyliście.
06:01
The printers cost 800 bucks now.
127
346000
4000
Te drukarki kosztują teraz 800 dolców.
06:05
They'll make, we estimate that if you were to run them 24 hours a day
128
350000
3000
Szacujemy, że jeśli będziecie ich używać 24 godziny na dobę,
06:08
they'd make about 10 million tests a year.
129
353000
3000
to wyprodukują 10 milionów testów rocznie.
06:11
So, it's a solved problem, that particular problem is solved.
130
356000
3000
Więc problem rozwiązany. Ten szczególny problem przynajmniej.
06:14
And there is an example of the kind of thing that you see.
131
359000
2000
A tu możecie zobaczyć przykład tego typu urządzenia.
06:16
That's on a piece of 8 by 12 paper.
132
361000
3000
To jest na kartce papieru 20 x 30 cm.
06:19
That takes about two seconds to make.
133
364000
2000
Przygotowanie trwa jakieś dwie sekundy.
06:21
And so I regard that as done.
134
366000
2000
I, moim zdaniem, to jest już gotowe.
06:23
There is a very important issue here,
135
368000
2000
I jeszcze jeden ważny punkt.
06:25
which is that because it's a printer,
136
370000
3000
Wynikający z tego, że jest to drukarka,
06:28
a color printer, it prints colors. That's what color printers do.
137
373000
3000
drukarka kolorowa, która w związku z tym drukuje kolory. To jest to, co robią kolorowe drukarki.
06:31
I'll show you in a moment, that's actually quite useful.
138
376000
4000
Za moment wam pokażę, że to jest akurat dość przydatne.
06:35
Now, the next question that you would like to ask
139
380000
3000
Następne pytanie, które moglibyście zadać, to
06:38
is: What would you like to measure? What would you like to analyze?
140
383000
3000
co dokładnie chcecie mierzyć? Co chcecie analizować?
06:41
And the thing which you'd most like to analyze,
141
386000
3000
A najbardziej zapewne chcielibyście móc przeanalizować coś,
06:44
we're a fair distance from.
142
389000
2000
od czego jesteśmy dość daleko.
06:46
It's what's called "fever of undiagnosed origin."
143
391000
4000
Coś, co nazywamy "gorączką nieznanego pochodzenia",
06:50
Someone comes into the clinic,
144
395000
2000
Ktoś przychodzi do kliniki.
06:52
they have a fever, they feel bad. What do they have?
145
397000
2000
Ma gorączkę i źle się czuje. Co mu dolega?
06:54
Do they have T.B.? Do they have AIDS?
146
399000
2000
Gruźlica? A może AIDS?
06:56
Do they have a common cold?
147
401000
2000
A może to zwykłe przeziębienie?
06:58
The triage problem. That's a hard problem
148
403000
2000
Problem klasyfikacji chorych. Ciężka sprawa
07:00
for reasons that I won't go through.
149
405000
2000
z przyczyn, w które nie będę wnikał.
07:02
There are an awful lot of things that you'd like to distinguish among.
150
407000
3000
Istnieje całe mnóstwo przypadłości, pomiędzy którymi musicie być w stanie rozróżnić.
07:05
But then there are a series of things:
151
410000
2000
No i jest cała lista poważnych problemów:
07:07
AIDS, hepatitis, malaria,
152
412000
2000
AIDS, żółtaczka, malaria,
07:09
TB, others
153
414000
2000
gruźlica i wiele innych.
07:11
and simpler ones, such as guidance of treatment.
154
416000
4000
Ale także prostszych, takich jak zwykłe konsultacje w sprawie leczenia.
07:15
Now even that's more complicated than you think.
155
420000
3000
Dzisiaj nawet to jest bardziej skomplikowane, niż mogłoby się wam wydawać.
07:18
A friend of mine works in transcultural psychiatry,
156
423000
4000
Mój znajomy pracuje w psychiatrii międzykulturowej.
07:22
and he is interested in the question of
157
427000
2000
I ciekawi go takie pytanie:
07:24
why people do and don't take their meds.
158
429000
3000
dlaczego ludzie biorą lub nie biorą swoich lekarstw?
07:27
So, Dapsone, or something like that,
159
432000
2000
Na przykład Dapsone, albo coś w tym guście,
07:29
you have to take it for a while.
160
434000
2000
trzeba zażywać przez jakiś czas.
07:31
He has a wonderful story of talking to a villager in India
161
436000
3000
I jest taka cudna historia o pewnym wieśniaku z Indii.
07:34
and saying, "Have you taken your Dapsone?" "Yes."
162
439000
2000
Zapytano go, czy zażywał swój Dapsone. Odpowiedział "tak".
07:36
"Have you taken it every day?" "Yes."
163
441000
3000
"A czy zażywał go pan codziennie?" "Tak."
07:39
"Have you taken if for a month?" "Yes."
164
444000
2000
"Czy zażywał go pan przez miesiąc?" "Tak."
07:41
What the guy actually meant
165
446000
2000
A co naprawdę miał na myśli, to że
07:43
was that he'd fed a 30-day dose of Dapsone
166
448000
2000
podał trzydziestodniową dawkę Dapsone'u
07:45
to his dog, that morning.
167
450000
2000
swojemu psu tego poranka...
07:47
(Laughter)
168
452000
1000
(Śmiech)
07:48
He was telling the truth. Because
169
453000
2000
I cały czas mówił prawdę. Ponieważ
07:50
in a different culture,
170
455000
2000
w innych kulturach
07:52
the dog is a surrogate for you,
171
457000
2000
pies jest traktowany jak wasz surogat.
07:54
you know, "today," "this month," "since the rainy season" --
172
459000
3000
Frazy takie, jak "dzisiaj", "w tym miesiącu", "od ostatniego monsunu"...
07:57
there are lots of opportunities for misunderstanding,
173
462000
3000
Pomiędzy kulturami jest mnóstwo okazji do nieporozumień.
08:00
and so an issue here is to,
174
465000
2000
Kolejną ważną kwestią jest
08:02
in some cases, to figure out
175
467000
2000
czasem wykombinowanie,
08:04
how to deal with matters that seem uninteresting,
176
469000
3000
jak sobie radzić z problemami, które są mało interesujące,
08:07
like compliance.
177
472000
3000
jak stosowanie się pacjentów do zaleceń lekarza.
08:10
Now, take a look at what a typical test looks like.
178
475000
4000
Zerknijcie teraz na typowy test.
08:14
Prick a finger, you get some blood,
179
479000
2000
Przekłuwacie palec, dostajecie kilka kropli krwi.
08:16
about 50 microliters.
180
481000
2000
Około 50 mikrolitrów.
08:18
That's about all you're going to get,
181
483000
2000
Tyle zazwyczaj udaje się otrzymać.
08:20
because you can't use the usual sort of systems.
182
485000
4000
Nie możecie jednak zastosować normalnego systemu,
08:24
You can't manipulate it very well,
183
489000
2000
bo taką ilością manipuluje się bardzo ciężko.
08:26
although I'll show something about that in a moment.
184
491000
2000
Chociaż za chwilę do tego wrócę.
08:28
So, you take the drop of blood, no further manipulations,
185
493000
3000
Pobieracie więc tę kroplę krwi. I na tym koniec manipulowania.
08:31
you put it on a little device,
186
496000
2000
Umieszczacie ją w małym urządzeniu,
08:33
the device filters out the blood cells, lets the serum go through,
187
498000
4000
które odfiltrowuje komórki krwi i przepuszcza dalej samo serum.
08:37
and you get a series of colors
188
502000
2000
I otrzymujecie paletę kolorów,
08:39
down in the bottom there.
189
504000
2000
tutaj, na dole.
08:41
And the colors indicate "disease" or "normal."
190
506000
4000
Różne kolory oznaczają albo chorobę albo stan normalny.
08:45
But even that's complicated,
191
510000
2000
Ale nawet to jest dość skomplikowane.
08:47
because to you, to me, colors might indicate "normal,"
192
512000
4000
Bo dla mnie, czy dla was, kolory mogą oznaczać stan normalny.
08:51
but, after all, we're all suffering from
193
516000
2000
Ale w końcu my wszyscy cierpimy
08:53
probably an excess of education.
194
518000
3000
nieco na nadmiar edukacji.
08:56
What you do about something which requires
195
521000
2000
Co więc zrobić z czymś, co wymaga
08:58
quantitative analysis?
196
523000
2000
analizy ilościowej?
09:00
And so the solution that we and many other people
197
525000
3000
I rozwiązanie, nad którym moja grupa, oraz wiele innych,
09:03
are thinking about there,
198
528000
2000
się zastanawia,
09:05
and at this point there is a dramatic flourish,
199
530000
2000
i które przeżywa obecnie swój rozkwit,
09:07
and out comes the universal solution to everything these days,
200
532000
3000
i wydaje się być uniwesalnym rozwiązaniem na wszystko;
09:10
which is a cell phone. In this particular case, a camera phone.
201
535000
3000
rozwiązaniem tym jest telefon komórkowy. W tym przypadku dokładniej - telefon z aparatem.
09:13
They're everywhere, six billion a month in India.
202
538000
5000
Znajdziecie je wszędzie - 6 milionów miesięcznie jest sprzedawanych w Indiach.
09:18
And the idea is that what one does,
203
543000
3000
Co więc trzeba zrobić,
09:21
is to take the device,
204
546000
2000
to zacząć od naszego testu.
09:23
you dip it, you develop the color,
205
548000
3000
Nanieść próbkę krwi. Wywołać kolory.
09:26
you take a picture, the picture goes to a central laboratory.
206
551000
3000
Zrobić zdjęcie i przesłać je do centralnego laboratorium.
09:29
You don't have to send out a doctor,
207
554000
2000
Nie trzeba wysyłać lekarza.
09:31
you send out somebody who can just take the sample,
208
556000
3000
Wystarczy ktoś, kto wie, jak pobrać próbkę.
09:34
and in the clinic either a doctor, or ideally a computer
209
559000
3000
A w klinice albo lekarz, albo jeszcze lepiej - komputer,
09:37
in this case, does the analysis.
210
562000
2000
dokona analizy zdjęcia.
09:39
Turns out to work actually quite well, particularly when your
211
564000
2000
I to działa całkiem nieźle, zwłaszcza jeśli
09:41
color printer has printed the color bars
212
566000
2000
wasza drukarka kolorwa wydrukowała kolorowe oznaczenia,
09:43
that indicate how things work.
213
568000
2000
które wskazują, jak i czy wszystko działa.
09:45
So, my view of the health care worker of the future
214
570000
3000
Więc moje wyobrażenie o pracowniku służb medycznych w przyszłości, jest takie:
09:48
is not a doctor,
215
573000
2000
to nie jest lekarz,
09:50
but is an 18-year-old, otherwise unemployed,
216
575000
3000
ale, powiedzmy, osiemnastolatek, który w innym przypadku byłby pewnie bezrobotny,
09:53
who has two things: He has a backpack full of these tests,
217
578000
2000
który ma dwie rzeczy. Plecak pełen testów
09:55
and a lancet to occasionally take a blood sample,
218
580000
3000
oraz skalpel, który czasem używa do pobierania próbek krwi.
09:58
and an AK-47.
219
583000
2000
A także AK47.
10:00
And these are the things that get him through his day.
220
585000
5000
I z pomocą tych narzędzi działa, jako medyk.
10:05
There's another very interesting connection here,
221
590000
2000
I kolejny ciekawy aspekt.
10:07
and that is that what one wants to do
222
592000
2000
To, co przy takim rozwiązaniu ma znaczenie,
10:09
is to pass through useful information
223
594000
3000
to przekaz użytecznej informacji
10:12
over what is generally a pretty awful telephone system.
224
597000
4000
poprzez coś, co w istocie jest kiepskim systemem telefonicznym.
10:16
It turns out there's an enormous amount of information
225
601000
3000
Okazuje się, że ilość informacji dostępnej na ten temat,
10:19
already available on that subject, which is the Mars rover problem.
226
604000
3000
jest niebywała. A jest to podobny problem, z jakim mierzyła się np. misja na Marsa.
10:22
How do you get back an accurate view of the color on Mars
227
607000
4000
Czyli jak otrzymać dokładny obraz powierzchni - i koloru - Marsa,
10:26
if you have a really terrible bandwidth to do it with?
228
611000
4000
jeśli informacja może być tylko przekazywana bardzo wąskim pasmem?
10:30
And the answer is not complicated
229
615000
2000
Odpowiedź jest bardzo prosta,
10:32
but it's one which I don't want to go through here,
230
617000
2000
ale nie chce się w nią tutaj wgłębiać.
10:34
other than to say that the communication systems
231
619000
3000
Powiem tylko, że systemy komunikacyjne
10:37
for doing this are really pretty well understood.
232
622000
2000
służące do osiągnięcia tego celu, są dzisiaj dość dobrze zrozumiane.
10:39
Also, a fact which you may not know
233
624000
3000
Poza tym, o czym możecie nie wiedzieć,
10:42
is that the compute capability of this thing
234
627000
3000
możliwości obliczeniowe tych przedmiotów
10:45
is not so different from the compute capability
235
630000
2000
nie różnią się tak bardzo od możliwości
10:47
of your desktop computer.
236
632000
2000
waszych pecetów.
10:49
This is a fantastic device which is only beginning to be tapped.
237
634000
3000
To fantastyczne urządzenie, które dopiero zaczynamy w pełni wykorzystywać.
10:52
I don't know whether the idea of one computer, one child
238
637000
4000
Nie wiem, czy idea "jeden komputer - jedno dziecko"
10:56
makes any sense. Here's the computer of the future,
239
641000
3000
ma sens. To jest komputer przyszłości.
10:59
because this screen is already there and they're ubiquitous.
240
644000
5000
Odpowiednie monitory już istnieją. A same telefony są wszechobecne.
11:04
All right now let me show you just a little bit about advanced devices.
241
649000
2000
Pozwólcie mi teraz pokazać nieco bardziej zaawansowane urządzenia.
11:06
And we'll start by posing a little problem.
242
651000
3000
Zacznijmy definiując niewielki problem.
11:09
What you see here is another centimeter-sized device,
243
654000
3000
To, co tu widzicie, to urządzenie wielkości centymetrów.
11:12
and the different colors are different colors of dye.
244
657000
4000
A różne kolory pochodzą od różnych barwników.
11:16
And you notice something which might strike you as
245
661000
2000
Możecie też zauważyć coś,
11:18
a little bit interesting,
246
663000
2000
co powinno was zainteresować.
11:20
which is the yellow seems to disappear,
247
665000
3000
Żółty wydaje się zanikać,
11:23
get through the blue, and then get through the red.
248
668000
3000
przechodząc w niebieski, a potem w czerwony.
11:26
How does that happen? How do you make something flow through something?
249
671000
3000
Jak to się dzieje? Jak sprawić, żeby coś przepływało w poprzek czegoś innego.
11:29
And, of course the answer is, "You don't."
250
674000
2000
A odpowiedź, oczywiście, brzmi: "Nie da się."
11:31
You make it flow under and over.
251
676000
2000
Sprawiacie, że jeden barwnik płynie pod lub nad drugim barwnikiem.
11:33
But now the question is: How do you make it flow
252
678000
2000
Pytanie więc brzmi: jak tego dokonać
11:35
under and over in a piece of paper?
253
680000
3000
w obrębie kawałka papieru?
11:38
The answer is that what you do,
254
683000
3000
Robicie, co następuje -
11:41
and the details are not terribly important here,
255
686000
3000
a szczegóły są tutaj niezwykle ważne -
11:44
is to make something more elaborate:
256
689000
2000
robicie coś znacznie bardziej zaawansowanego.
11:46
You take several different layers of paper,
257
691000
2000
Bierzecie kilka warstw papieru.
11:48
each one containing its own little fluid system,
258
693000
3000
Każda z nich zawiera swój własny, mały system.
11:51
and you separate them by pieces of,
259
696000
2000
Rozdzielacie te warstwy kawałkami,
11:53
literally, double-sided carpet tape,
260
698000
3000
dosłownie, dwustronnej taśmy klejącej.
11:56
the stuff you use to stick the carpets onto the floor.
261
701000
3000
Takiej, jaką używa się do przyklejania dywanów do podłóg.
11:59
And the fluid will flow from one layer into the next.
262
704000
3000
Ciecz będzie przepływała z jednej warstwy do następnej.
12:02
It distributes itself, flows through further holes,
263
707000
3000
Będzie się przemieszczać, płynąć przez kolejne otwory,
12:05
distributes itself.
264
710000
2000
rozprzestrzeniać się.
12:07
And what you see, at the lower right-hand side there,
265
712000
3000
I to, co możecie zaobserwować tutaj na dole po prawej stronie,
12:10
is a sample in which a single sample
266
715000
2000
to przykład, w którym pojedyncza próbka krwi
12:12
of blood has been put on the top,
267
717000
3000
została naniesiona na górę urządzenia
12:15
and it has gone through and distributed itself
268
720000
3000
i przepłynęła i rozprzestrzeniła się
12:18
into these 16 holes on the bottom,
269
723000
3000
do 16 otworów na spodzie
12:21
in a piece of paper -- basically it looks like a chip,
270
726000
2000
w obrębie kawałka papieru, który wygląda nieco jak czip
12:23
two pieces of paper thick.
271
728000
3000
grubości dwóch kartek papieru.
12:26
And in this particular case we were just interested in
272
731000
2000
W tym szczególnym przypadku ważna dla nas jest
12:28
the replicability of that.
273
733000
2000
możliwość powielenia tego urządzenia,
12:30
But that is, in principle, the way you solve
274
735000
2000
To jest właśnie, w zasadzie, sposób, w jaki można rozwiązać
12:32
the "fever of unexplained origin" problem,
275
737000
2000
problem "gorączki nieznanego pochodzenia".
12:34
because each one of those spots then becomes
276
739000
2000
Ponieważ każda z tych plam staje się
12:36
a test for a particular set of markers
277
741000
3000
testem dla konkretnego zestawu markerów
12:39
of disease,
278
744000
2000
choroby.
12:41
and this will work in due course.
279
746000
2000
I to będzie, prędzej czy później, działać.
12:43
Here is an example of a slightly more complicated device.
280
748000
3000
A tutaj przykład nieco bardziej skomplikowanego urządzenia.
12:46
There's the chip.
281
751000
2000
Mamy czip.
12:48
You dip in a corner. The fluid goes into the center.
282
753000
2000
Zanurzacie w próbce róg. Płyn dostaje się do tego rogu
12:50
It distributes itself out into these various
283
755000
3000
i rozprzestrzenia się do tych różnych
12:53
wells or holes, and turns color,
284
758000
2000
studzienek i otworów, i zmienia kolor.
12:55
and all done with paper and carpet tape.
285
760000
3000
Wszystko wyprodukowane z papieru i taśmy dwustronnej.
12:58
So, I think it's as low-cost
286
763000
2000
Wydaje mi sie zatem, że jest to tanie rozwiązanie.
13:00
as we're likely to be able to come up and make things.
287
765000
4000
Które łatwo będzie adaptować i produkować nowe urządzenia.
13:04
Now, I have one last, two last little stories
288
769000
3000
Została mi jedna ostatnia, dwie ostatnie historyjki.
13:07
to tell you, in finishing off this business.
289
772000
3000
Tak na zakończenie.
13:10
This is one: One of the things that one does occasionally
290
775000
3000
Oto jedna. Takie rzeczy zdarzają się od czasu do czasu.
13:13
need to do is to separate blood cells from serum.
291
778000
3000
Trzeba oddzieliś komórki krwi od serum.
13:16
And the question was,
292
781000
3000
Pytanie brzmiało, jak?
13:19
here we do it by taking a sample,
293
784000
2000
Tutaj pobieramy próbkę.
13:21
we put it in a centrifuge,
294
786000
3000
Wkładamy do wirówki.
13:24
we spin it, and you get blood cells out. Terrific.
295
789000
4000
Wirujemy i pozbywamy się krwinek. Wspaniale.
13:28
What happens if you don't have an electricity,
296
793000
2000
Ale co, jeśli nie ma prądu?
13:30
and a centrifuge, and whatever?
297
795000
2000
Ani wirówki? Ani, w ogóle, niczego?
13:32
And we thought for a while of how you might do this
298
797000
3000
Zastanawialiśmy się, jak rozwiązać ten problem.
13:35
and the way, in fact, you do it is what's shown here.
299
800000
2000
I rozwiązanie, w istocie, jest na tym obrazku.
13:37
You get an eggbeater,
300
802000
2000
Bierzecie ubijaczkę piany -
13:39
which is everywhere, and you saw off a blade,
301
804000
3000
coś, co znajdziecie wszędzie. Odcinacie ostrze.
13:42
and then you take tubing,
302
807000
2000
Bierzecie plastikową rurkę
13:44
and you stick it on that. You put the blood in, you spin it --
303
809000
2000
i przyczepiacie ją do ubijaczki. Do rurki wlewacie krew. I kręcicie.
13:46
somebody sits there and spins it.
304
811000
2000
Ktoś siedzi i tym kręci.
13:48
It works really, really well.
305
813000
2000
I działa to znakomicie.
13:50
And we sat down, we did the physics of eggbeaters
306
815000
2000
I powiedzieliśmy potem, że badaliśmy fizykę ubijaczki piany
13:52
and self-aligning tubes and all the rest of that kind of thing,
307
817000
3000
wraz z samonastawiającymi się rurkami i całą tą resztą.
13:55
sent it off to a journal.
308
820000
2000
Wysłaliśmy to do journala.
13:57
We were very proud of this, particularly the title,
309
822000
2000
I byliśmy z tego bardzo dumni. Zwłaszcza z tytułu:
13:59
which was "Eggbeater as Centrifuge."
310
824000
2000
"Ubijaczka do piany jako wirówka".
14:01
(Laughter)
311
826000
1000
(Śmiech)
14:02
And we sent it off, and by return mail it came back.
312
827000
3000
Wysłaliśmy tę pracę, ale została zwrócona.
14:05
I called up the editor and I said,
313
830000
2000
Zadzwoniłem więc do wydawcy i powiedziałem:
14:07
"What's going on? How is this possible?"
314
832000
2000
"O co chodzi? Jak to w ogóle jest możliwe?"
14:09
The editor said, with enormous disdain,
315
834000
3000
A wydawca, z pogardą, stwierdził:
14:12
"I read this.
316
837000
2000
"Przeczytałem waszą pracę.
14:14
And we're not going to publish it, because we only
317
839000
2000
Nie opublikujemy jej, ponieważ w naszym piśmie
14:16
publish science."
318
841000
2000
publikowana jest tylko nauka."
14:18
And it's an important issue
319
843000
2000
To jest ważna kwestia,
14:20
because it means that we have to,
320
845000
2000
ponieważ oznacza to, że musimy,
14:22
as a society,
321
847000
2000
jako społeczeństwo,
14:24
think about what we value.
322
849000
2000
zastanowić się nad problemem wartości.
14:26
And if it's just papers and phys. rev. letters,
323
851000
2000
I jeśli wartość widzimy tylko w publikacjach i ich recenzjach,
14:28
we've got a problem.
324
853000
3000
to mamy poważny problem.
14:31
Here is another example of something which is --
325
856000
3000
A tu drugi przykład czegoś, co jest
14:34
this is a little spectrophotometer.
326
859000
2000
małym spektrofotometrem.
14:36
It measures the absorption of light in a sample
327
861000
3000
Urządzenie to mierzy absorpcję światła przez próbkę.
14:39
The neat thing about this is, you have light source that flickers
328
864000
3000
I sprytnym rozwiązaniem tutaj jest źródło światła, które mruga
14:42
on and off at about 1,000 hertz,
329
867000
2000
z częstością 1000 herzów.
14:44
another light source that detects that light at 1,000 hertz,
330
869000
4000
A drugie źródło światła rejestruje ten sygnał z częstością 1000 herzów.
14:48
and so you can run this system in broad daylight.
331
873000
3000
Dzięki temu można mierzyć sygnał świetlny w środku dnia.
14:51
It performs about equivalently
332
876000
2000
System ten działa porównywalnie
14:53
to a system that's in the order of
333
878000
3000
do systemu, za który musielibyśmy zapłacić
14:56
100,000 dollars.
334
881000
2000
100 000 dolarów.
14:58
It costs 50 dollars. We can probably make it for 50 cents,
335
883000
3000
A kosztuje 50 dolarów. A moglibyśmy go pewnie wyprodukować i za 50 centów,
15:01
if we put our mind to it.
336
886000
2000
jeśli tylko zastanowilibyśmy się nad tym przez chwilę.
15:03
Why doesn't somebody do it? And the answer is,
337
888000
2000
Więc czemu ktoś tego nie zrobi? Odpowiedź brzmi:
15:05
"How do you make a profit in a capitalist system, doing that?"
338
890000
4000
"Jak odnotować zyski w systemie kapitalistycznym, produkując takie urządzenia?"
15:09
Interesting problem.
339
894000
3000
Ciekawy problem.
15:12
So, let me finish by saying
340
897000
2000
Pozwólcie, że zakończę, mówiąc,
15:14
that we've thought about this as a kind of engineering problem.
341
899000
4000
że rozważaliśmy tego typu problem inżynieryjny.
15:18
And we've asked: What is the scientific unifying idea here?
342
903000
6000
I zapytaliśmy - jaka idea naukowa jest tutaj podstawą?
15:24
And we've decided that we should think about this
343
909000
1000
I postanowiliśmy nie myśleć o tym
15:25
not so much in terms of cost,
344
910000
2000
w kryteriach kosztów,
15:27
but in terms of simplicity.
345
912000
2000
ale prostoty.
15:29
Simplicity is a neat word. And you've got to think about
346
914000
2000
Prostota to ładne słowo. I musicie się zastanowić,
15:31
what simplicity means.
347
916000
2000
co to właściwie oznacza.
15:33
I know what it is but I don't actually know what it means.
348
918000
4000
Wiem, co to jest, ale nie wiem, właściwie, co to znaczy.
15:37
So, I actually was interested enough in this to put together
349
922000
2000
Zainteresowało mnie to do tego stopnia, że zgromadziłem
15:39
several groups of people.
350
924000
4000
kilka różnych grup ludzi.
15:43
And the most recent involved a couple of people at MIT,
351
928000
3000
Pośród nich kilkoro ludzi z MIT.
15:46
one of them being an exceptionally bright kid
352
931000
2000
Jeden z nich to niesamowicie inteligentny młody człowiek,
15:48
who is one of the very few people I would think of
353
933000
2000
jedna z niewielu osób, o którym myślałbym,
15:50
who's an authentic genius.
354
935000
2000
jako o autentycznych geniuszach.
15:52
We all struggled for an entire day to think about simplicity.
355
937000
4000
Trudziliśmy się cały dzień, żeby zdefiniować prostotę.
15:56
And I want to give you the answer of this
356
941000
2000
I chcę wam dać odpowiedź na to pytanie,
15:58
deep scientific thought.
357
943000
3000
głęboko przemyślaną naukową odpowiedź.
16:01
(Laughter)
358
946000
3000
(Śmiech) ["Nie da się tego spie...ć"]
16:04
So, in a sense, you get what you pay for.
359
949000
3000
W pewnym sensie więc dostajecie to, za co płacicie.
16:07
Thank you very much.
360
952000
2000
Dziękuję bardzo.
16:09
(Laughter)
361
954000
1000
(Śmiech)
ABOUT THE SPEAKER
George Whitesides - ChemistIn his legendary career in chemistry, George Whitesides has been a pioneer in microfabrication and nanoscale self-assembly. Now, he's fabbing a diagnostic lab on a chip.
Why you should listen
Someday Harvard chemistry professor George Whitesides will take the time to look back on the 950 scientific articles he's coauthored, the dozen companies he's co-founded or the 50-plus patents on which he's named. (He works in four main areas: biochemistry, materials science, catalysis and physical organic chemistry.) In the meantime, he's trying to invent a future where medical diagnosis can be done by anyone for little or no cost. He's co-founded a nonprofit called Diagnostics for All that aims to provide dirt-cheap diagnostic devices, to provide healthcare in a world where cost is everything.
Among his solutions is a low-cost "lab-on-a-chip," made of paper and carpet tape. The paper wicks bodily fluids -- urine, for example -- and turns color to provide diagnostic information, such as how much glucose or protein is present. His goal is to distribute these simple paper diagnostic systems to developing countries, where people with basic training can administer tests and send results to distant doctors via cameraphone.
George Whitesides | Speaker | TED.com