TED2010
Frederick Balagadde: Bio-lab on a microchip
Frederick Balagadde: Das Biolabor auf dem Microchip
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Medikamente allein können Krankheiten in Schwarzafrika nicht beenden: Wir brauchen entsprechende Diagnosewerkzeuge. TED Senior Fellow Frederick Balagadde zeigt wie man die Leistung und Verfügbarkeit eines sperrigen und teuren Diagnoselabors vervielfachen kann -- indem man es auf die Größe eines Chips verkleinert.
Frederick Balagadde - Inventor
TED Senior Fellow Frederick Balagadde invented the micro-chemostat, a first-of-its-kind, dime-sized piece of transparent plastic that can orchestrate the behavior of living cells. Full bio
TED Senior Fellow Frederick Balagadde invented the micro-chemostat, a first-of-its-kind, dime-sized piece of transparent plastic that can orchestrate the behavior of living cells. Full bio
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The greatest irony in global health
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Die größte Ironie des globalen Gesundheitswesens ist,
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is that the poorest countries
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dass die ärmsten Länder
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carry the largest disease burden.
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die schwerste Krankheitsbürde tragen.
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If we resize the countries of the globe
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Vergrößerten wir die Länder der Erde
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in proportion to the subject of interest,
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entsprechend des Diskussionsgegenstands,
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we see that Sub-Saharan Africa
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würde man erkennen, dass Subsahara-Afrika
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is the worst hit region by HIV/AIDS.
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die am stärksten von HIV/AIDS betroffene Region ist.
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This is the most devastating epidemic of our time.
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Das ist die verheerendste Epidemie unserer Zeit.
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We also see that this region
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20000
2000
Man erkennt auch, dass diese Region
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has the least capability in terms of dealing with the disease.
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das geringste Potential hat, die Krankheit zu bewältigen.
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There are very few doctors
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Es gibt sehr wenige Ärzte,
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and, quite frankly, these countries do not have the resources
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und offengestanden, haben diese Länder nicht die Mittel,
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that are needed to cope
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die gebraucht werden, um
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with such epidemics.
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mit solchen Epidemien fertig zu werden.
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So what the Western countries,
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Was nun die westlichen Länder,
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developed countries, have generously done
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-- entwickelte Länder -- großzügig getan haben,
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is they have proposed to provide free drugs
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war, vorzuschlagen, kostenlose Medikamente zu liefern
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to all people in Third World countries
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für alle Menschen in Ländern der Dritten Welt,
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who actually can't afford these medications.
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die sich diese Medikamente wirklich nicht leisten können.
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And this has already saved millions of lives,
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3000
Und das hat bereits Millionen von Leben gerettet,
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and it has prevented entire economies
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und in Subsahara-Afrika ganze Volkswirtschaften
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from capsizing in Sub-Saharan Africa.
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vor dem Zusammenbruch bewahrt.
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But there is a fundamental problem
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Aber es gibt ein grundlegendes Problem,
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that is killing the efforts
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dass die Anstrengungen im Kampf
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in fighting this disease,
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gegen diese Krankheit zunichte macht.
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because if you keep throwing
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Denn wenn man Menschen mit
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drugs out at people
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Medikamenten überhäuft,
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who don't have diagnostic services,
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obwohl Diagnoseeinrichtungen fehlen,
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you end up creating a problem of drug resistance.
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schafft man letztendlich ein Problem der Medikamenten-Resistenz.
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This is already beginning to happen in Sub-Saharan Africa.
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Das fängt in Subsahara-Afrika bereits an.
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The problem is that,
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Das Problem ist:
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what begins as a tragedy in the Third World
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was als Tragödie in der Dritten Welt beginnt,
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could easily become a global problem.
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könnte leicht ein globales Problem werden.
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And the last thing we want to see
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Und das Letzte was wir haben wollen,
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is drug-resistant strains of HIV
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sind arzneiresistente HIV Erregerstämme,
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popping up all over the world,
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die überall auf der Welt auftauchen,
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because it will make treatment more expensive
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denn dann wird die Behandlung teurer,
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and it could also restore
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und HIV/AIDS könnte wieder wüten, wie zu Zeiten,
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the pre-ARV carnage of HIV/AIDS.
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bevor es Antiretrovirus-Medikamente gab.
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I experienced this firsthand
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2000
Ich habe das selbst erlebt,
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as a high school student in Uganda.
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als ich Student an einer High School in Uganda war.
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This was in the 90s
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Das war in den 90ern,
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during the peak of the HIV epidemic,
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99000
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auf der Höhe der HIV Epidemie,
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before there were any ARVs in Sub-Saharan Africa.
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bevor es Antiretrovirus-Arzneien in Subsahara-Afrika gab.
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And during that time, I actually lost more relatives,
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Und während dieser Zeit verlor ich tatsächlich mehr Verwandte,
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as well as the teachers who taught me,
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sowie Lehrer, die mich ausbildeten,
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to HIV/AIDS.
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an HIV/AIDS.
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So this became one of the driving passions of my life,
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Das wurde also eine treibende Leidenschaft in meinem Leben;
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to help find real solutions
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dabei zu helfen, wirkliche Lösungen zu finden,
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that could address these kinds of problems.
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um diese Art Problem in Angriff zu nehmen.
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We all know about the miracle of miniaturization.
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Wir kennen alle das Wunder der Miniaturisierung.
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Back in the day, computers used to fill this entire room,
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Früher füllten Rechenmaschinen diesen ganzen Raum,
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and people actually used to work inside the computers.
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und man arbeitete tatsächlich im Inneren des Computers.
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But what electronic miniaturization has done
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Was elektronische Miniaturisierung jedoch erreicht hat,
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is that it has allowed people to shrink
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ist dass es Menschen möglich wurde,
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technology into a cell phone.
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die Technik in ein Handy zu packen.
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And I'm sure everyone here enjoys cell phones
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Und ich bin mir sicher, jeder hier liebt Handys,
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that can actually be used in the remote areas of the world,
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die wirklich in den entlegenen Gegenden der Welt funktionieren,
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in the Third World countries.
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in den Ländern der Dritten Welt.
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The good news is that the same technology
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Die gute Nachricht ist, dass die gleiche Technologie,
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that allowed miniaturization of electronics
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durch welche die Miniaturisierung von Elektronik möglich wurde,
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is now allowing us to miniaturize
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uns nun die Miniaturisierung von
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biological laboratories.
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Biologielaboren erlaubt.
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So, right now, we can actually miniaturize
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Also, jetzt können wir tatsächlich
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biological and chemistry laboratories
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Bio- und Chemielabore
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onto microfluidic chips.
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auf mikrofluidische Chips verkleinern.
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I was very lucky to come
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Ich hatte das große Glück,
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to the US right after high school,
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gleich nach der High School in die USA zu kommen,
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and was able to work on this technology
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und konnte an dieser Technologie arbeiten,
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and develop some devices.
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und einige neue Geräte entwickeln.
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This is a microfluidic chip that I developed.
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Hier ist ein mikrofluidischer Chip, den ich entwickelt habe.
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A close look at how the technology works:
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2000
Eine Nahaufnahme der Funktionsweise dieser Technologie:
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These are channels that are about the size of a human hair --
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Es gibt Kanäle, die etwa die Größe eines menschlichen Haars haben.
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so you have integrated valves, pumps, mixers and injectors --
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Es gibt integrierte Ventile, Pumpen, Mischwerke und Injektoren,
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so you can fit entire diagnostic experiments
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und damit können komplette Diagnose-Experimente
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onto a microfluidic system.
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auf einem mikrofluidischen Chip untergebracht werden.
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So what I plan to do with this technology
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Ich habe mit dieser Technologie
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is to actually take the current state
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also vor, den derzeitigen Stand
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of the technology
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der Technik herzunehmen,
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and build an HIV kit
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und eine HIV Ausrüstung in einem
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in a microfluidic system.
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mikrofluidischen System unterzubringen,
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So, with one microfluidic chip,
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so dass mit einem mikrofluidischen Chip,
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which is the size of an iPhone,
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der die Größe eines iPhones hat,
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you can actually diagnose
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tatsächlich 100 Patienten gleichzeitig
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100 patients at the same time.
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diagnostiziert werden können.
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For each patient, we will be able to do
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Wir werden in der Lage sein, für jeden Patienten
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up to 100 different viral loads per patient.
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bis zu 100 verschiedene Virenbelastungen messen können.
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And this is only done in four hours,
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Und das in nur vier Stunden,
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50 times faster than the current state of the art,
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50 Mal schneller als bei derzeitigem Stand der Technik,
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at a cost that will be five to 500 times cheaper
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zu Kosten, die ein Fünftel bis ein Fünfhundertstel
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than the current options.
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der Kosten derzeitiger Möglichkeiten sind.
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So this will allow us to create
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222000
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So wird es uns möglich, personalisierte
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personalized medicines in the Third World
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Medikamente in die Dritte Welt zu bringen,
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at a cost that is actually achievable
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zu Kosten die wirklich machbar sind,
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and make the world a safer place.
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und die Welt sicherer zu machen.
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I invite your interest
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Ich möchte Ihr Interesse
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as well as your involvement
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und Ihr Engagement wecken,
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in driving this vision
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diese Vision zu praktikabler
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to a point of practical reality.
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Wirklichkeit zu befördern.
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Thank you very much.
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Ich danke Ihnen vielmals.
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(Applause)
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(Beifall)
ABOUT THE SPEAKER
Frederick Balagadde - InventorTED Senior Fellow Frederick Balagadde invented the micro-chemostat, a first-of-its-kind, dime-sized piece of transparent plastic that can orchestrate the behavior of living cells.
Why you should listen
Frederick Balagadde is a research scientist in the Engineering Technologies Division at Lawrence Livermore National Laboratory. As a graduate student at Caltech and Stanford University, Frederick invented the micro-chemostat: a first-of-its-kind microfabricated fluidic chip that mimics a biological cell culture environment in a highly complex web of tiny pumps and human hair-sized water hoses, all controlled by a multitasking computer.
Frederick's pioneering research has attracted interest in the scientific community, including a publication in Science Magazine.
Frederick was a TEDGlobal 2009 Fellow and is a TED Senior Fellow.
Frederick Balagadde | Speaker | TED.com