TEDxBoston 2009
George Whitesides: A lab the size of a postage stamp
George Whitesides: Een lab ter grootte van een postzegel
Filmed:
Readability: 3.2
544,696 views
Traditionele labtests voor diagnose van ziekten kunnen te duur en te omslachtig zijn voor de meest behoeftige regio's. George Whitesides 'ingenieuze antwoord op TEDxBoston, is een waterdicht instrument dat bijna gratis kan worden geproduceerd.
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
Het probleem waarover ik het met jullie wil hebben,
00:18
is really the problem of:
1
3000
2000
is het probleem
00:20
How does one supply healthcare
2
5000
4000
hoe gezondheidszorg aan te bieden
00:24
in a world in which cost is everything?
3
9000
4000
in een wereld waarin kosten het hele verschil maken.
00:28
How do you do that?
4
13000
2000
Hoe doe je dat?
00:30
And the basic paradigm we want to suggest to you,
5
15000
2000
Het fundamentele paradigma
00:32
I want to suggest to you, is
6
17000
2000
bestaat erin
00:34
one in which you say that in order to
7
19000
2000
duidelijk te maken dat als je een ziekte wil behandelen
00:36
treat disease you have to first know what you're treating --
8
21000
4000
je eerst moet weten wat je moet behandelen -
00:40
that's diagnostics -- and then you have to do something.
9
25000
2000
dat is diagnostiek - en dan pas moet je iets doen.
00:42
So, the program that we're involved in is something which we call
10
27000
3000
Ons programma gaat over wat wij
00:45
Diagnostics for All, or zero-cost diagnostics.
11
30000
4000
'diagnostiek voor iedereen' of 'gratis diagnostiek' noemen.
00:49
How do you provide medically relevant information
12
34000
3000
Hoe zorg je voor medisch relevante informatie
00:52
at as close as possible to zero cost? How do you do it?
13
37000
4000
voor zo weinig mogelijk geld? Hoe doe je dat?
00:56
Let me just give you two examples.
14
41000
2000
Ik geef jullie twee voorbeelden.
00:58
The rigors of military medicine
15
43000
4000
De moeilijkheden van de militaire geneeskunde
01:02
are not so dissimilar from the third world --
16
47000
2000
zijn niet zo verschillend van die van de derde wereld.
01:04
poor resources, a rigorous environment,
17
49000
3000
Weinig hulpmiddelen, een barre omgeving,
01:07
a series of problems in lightweight, and things of this kind --
18
52000
4000
het mag niet te zwaar zijn en dies meer.
01:11
and also not so different from the home healthcare
19
56000
3000
Maar ook niet te verschillend van de thuiszorg
01:14
and diagnostic system world.
20
59000
3000
en de wereld van diagnostische systemen.
01:17
So, the technology that I want to talk about
21
62000
3000
De technologie waarover ik het wil hebben,
01:20
is for the third world, for the developing world,
22
65000
3000
is bedoeld voor de derde wereld, voor de ontwikkelingslanden,
01:23
but it has, I think, much broader application,
23
68000
2000
maar ze heeft, denk ik, een veel bredere toepassing,
01:25
because information is so important in the healthcare system.
24
70000
5000
omdat informatie zo belangrijk is in de gezondheidszorg.
01:30
So, you see two examples here.
25
75000
2000
Hier twee voorbeelden.
01:32
One is a lab that is actually a fairly high-end laboratory in Africa.
26
77000
5000
Een daarvan is een redelijk gesofisticeerd laboratorium in Afrika.
01:37
The second is basically an entrepreneur
27
82000
2000
Het tweede is een ondernemer
01:39
who is set up and doing who-knows-what in a table in a market.
28
84000
4000
die op een tafel op een markt wie weet wat aan het doen is.
01:43
I don't know what kind of healthcare is delivered there.
29
88000
3000
Ik weet niet wat voor zorg er wordt geleverd.
01:46
But it's not really what is probably most efficient.
30
91000
5000
Maar het is waarschijnlijk niet de meest efficiënte.
01:51
What is our approach?
31
96000
3000
Wat is onze aanpak?
01:54
And the way in which one typically approaches
32
99000
3000
Vanuit het perspectief van de Verenigde Staten
01:57
a problem of lowering cost,
33
102000
3000
is de manier om de kosten te verlagen,
02:00
starting from the perspective of the United States,
34
105000
3000
uit te gaan van
02:03
is to take our solution,
35
108000
2000
onze oplossing
02:05
and then to try to cut cost out of it.
36
110000
2000
en dan te proberen om de kosten te verminderen.
02:07
No matter how you do that,
37
112000
2000
Maakt niet uit hoe je het doet,
02:09
you're not going to start with a 100,000-dollar instrument
38
114000
2000
je kunt niet vertrekken van een instrument van 100.000 dollar
02:11
and bring it down to no-cost. It isn't going to work.
39
116000
3000
en dat gratis maken. Dat werkt niet.
02:14
So, the approach that we took was the other way around.
40
119000
3000
Wij werkten net andersom.
02:17
To ask, "What is the cheapest possible stuff
41
122000
2000
Wij vroegen: "Wat is het goedkoopst mogelijke spul
02:19
that you could make a diagnostic system out of,
42
124000
3000
waar je een diagnostisch systeem van zou kunnen maken,
02:22
and get useful information,
43
127000
2000
en waar nuttige informatie uit zou krijgen,
02:24
add function?" And what we've chosen is paper.
44
129000
3000
door er functie aan toe te voegen?" Ons antwoord: 'papier'.
02:27
What you see here is a prototypic device.
45
132000
3000
Wat je hier ziet is een prototype.
02:30
It's about a centimeter on the side.
46
135000
2000
De zijde meet ongeveer één centimeter.
02:32
It's about the size of a fingernail.
47
137000
2000
Ongeveer de grootte van een vingernagel.
02:34
The lines around the edges are
48
139000
2000
De lijnen langs de randen zijn
02:36
a polymer.
49
141000
2000
een polymeer.
02:38
It's made of paper and paper, of course, wicks fluid,
50
143000
4000
Het is gemaakt van papier en papier zuigt vloeistof op.
02:42
as you know, paper, cloth -- drop wine on the tablecloth,
51
147000
4000
Jullie kennen papier en doek. Mors wat wijn op een tafelkleed
02:46
and the wine wicks all over everything.
52
151000
3000
en de wijn verspreidt zich vanzelf.
02:49
Put it on your shirt, it ruins the shirt.
53
154000
2000
Mors hem op je shirt en het is naar de vaantjes.
02:51
That's what a hydrophilic surface does.
54
156000
3000
Dat is wat een hydrofiel oppervlak doet.
02:54
So, in this device the idea is that you drip
55
159000
2000
De bedoeling van dit apparaat is dat je
02:56
the bottom end of it in a drop of,
56
161000
2000
de onderkant met een druppel
02:58
in this case, urine.
57
163000
2000
van bijvoorbeeld urine bevochtigt.
03:00
The fluid wicks its way into those chambers at the top.
58
165000
4000
De vloeistof wordt opgezogen naar die vakjes bovenaan.
03:04
The brown color indicates the amount of glucose in the urine,
59
169000
4000
De bruine kleur geeft de hoeveelheid glucose in de urine aan.
03:08
the blue color indicates the amount of protein in the urine.
60
173000
3000
De blauwe kleur geeft de hoeveelheid eiwit aan.
03:11
And the combination of those two
61
176000
2000
En de combinatie van die twee
03:13
is a first order shot at a number of
62
178000
2000
is een eerste poging tot het verkrijgen van
03:15
useful things that you want.
63
180000
3000
nuttige informatie.
03:18
So, this is an example of a device made from a simple piece of paper.
64
183000
3000
Dit is dus een voorbeeld van een apparaat gemaakt van een eenvoudig stukje papier.
03:21
Now, how simple can you make the production?
65
186000
3000
Hoe eenvoudig kan je het in productie brengen?
03:24
Why do we choose paper?
66
189000
2000
Waarom kiezen we papier?
03:26
There's an example of the same thing on a finger,
67
191000
3000
Hier een voorbeeld van hetzelfde ding op een vinger.
03:29
showing you basically what it looks like.
68
194000
2000
Zo ziet het eruit.
03:31
One reason for using paper is that it's everywhere.
69
196000
3000
Papier vind je overal.
03:34
We have made these kinds of devices using
70
199000
2000
We hebben dit soort apparaten gemaakt met behulp van
03:36
napkins and toilet paper
71
201000
3000
servetten, wc-papier,
03:39
and wraps, and all kinds of stuff.
72
204000
2000
wikkels en allerlei spullen.
03:41
So, the production capability is there.
73
206000
3000
De productiecapaciteit is er.
03:44
The second is, you can put lots and lots
74
209000
2000
Zo kun je veel, heel veel
03:46
of tests in a very small place.
75
211000
2000
tests in een zeer klein volume samenballen.
03:48
I'll show you in a moment that the stack of paper there
76
213000
2000
Ik zal je dadelijk laten zien dat die stapel papier
03:50
would probably hold something like
77
215000
2000
waarschijnlijk zo'n
03:52
100,000 tests, something of that kind.
78
217000
3000
100.000 tests, iets van die aard, kan bevatten.
03:55
And then finally, a point that you don't think of so much
79
220000
3000
En tenslotte, een punt waar je
03:58
in developed world medicine:
80
223000
3000
in de ontwikkelde-wereldgeneeskunde niet zo vaak aan denkt:
04:01
it eliminates sharps.
81
226000
2000
het elimineert scherpe voorwerpen.
04:03
And what sharps means is needles, things that stick.
82
228000
3000
Dat wil zeggen naalden, prikkende dingen.
04:06
If you've taken a sample of someone's blood
83
231000
2000
Als je een bloedmonster van iemand neemt
04:08
and the someone might have hepatitis C,
84
233000
3000
en die iemand zou hepatitis C kunnen hebben,
04:11
you don't want to make a mistake and stick it in you.
85
236000
2000
dan wil je geen fout maken en jezelf prikken.
04:13
It just -- you don't want to do that.
86
238000
2000
Dat wil je gewoon niet.
04:15
So, how do you dispose of that? It's a problem everywhere.
87
240000
2000
Die dingen kwijtraken is overal een probleem.
04:17
And here you simply burn it.
88
242000
2000
Hier verbrand je die dingen.
04:19
So, it's a sort of a practical approach
89
244000
2000
Het is al een praktische aanpak
04:21
to starting on things.
90
246000
3000
om mee te beginnen.
04:24
Now, you say, "If paper is a good idea,
91
249000
3000
Nu zal je zeggen: als papier zo'n goed idee is,
04:27
other people have surely thought of it."
92
252000
2000
dan zal iemand anders daar ook wel aan hebben gedacht.
04:29
And the answer is, of course, yes.
93
254000
3000
Het antwoord is, natuurlijk, ja.
04:32
Those half of you, roughly,
94
257000
2000
De helft van jullie, ruwweg,
04:34
who are women,
95
259000
2000
de vrouwen,
04:36
at some point may have had a pregnancy test.
96
261000
2000
hebben wel eens een zwangerschapstest ondergaan.
04:38
And the most common of these
97
263000
3000
De courantste is een apparaat
04:41
is in a device that looks like the thing on the left.
98
266000
3000
dat lijkt op dat ding daar aan de linkerkant.
04:44
It's something called a lateral flow immunoassay.
99
269000
2000
Het wordt een 'laterale-flow-immunoassay' genoemd.
04:46
In that particular test,
100
271000
2000
In die bepaalde test
04:48
urine either, containing
101
273000
2000
vloeit urine met of zonder
04:50
a hormone called HCG, does or does not
102
275000
3000
het hormoon HCG
04:53
flow across a piece of paper.
103
278000
2000
over een stuk papier.
04:55
And there are two bars. One bar indicates that the test is working,
104
280000
4000
Er zijn twee streepjes. Een streepje geeft aan of de test werkt.
04:59
and if the second bar shows up, you're pregnant.
105
284000
3000
Als het tweede streepje verschijnt, ben je zwanger.
05:02
This is a terrific kind of test in a binary world,
106
287000
3000
Dit is een geweldig soort test in een binaire wereld.
05:05
and the nice thing about pregnancy
107
290000
2000
Het mooie van zwangerschap is
05:07
is either you are pregnant or you're not pregnant.
108
292000
2000
dat je ofwel zwanger bent ofwel niet.
05:09
You're not partially pregnant or thinking about being pregnant
109
294000
2000
Je kan niet een beetje zwanger zijn
05:11
or something of that sort.
110
296000
2000
of zoiets.
05:13
So, it works very well there,
111
298000
2000
Daar werkt het heel goed.
05:15
but it doesn't work very well when you need more quantitative information.
112
300000
3000
Maar het werkt niet erg goed als je meer kwantitatieve informatie nodig hebt.
05:18
There are also dipsticks,
113
303000
2000
Er zijn ook dipsticks.
05:20
but if you look at the dipsticks, they're for
114
305000
2000
Maar dipsticks zijn voor
05:22
another kind of urine analysis.
115
307000
2000
een ander soort van urine-analyse.
05:24
There are an awful lot of colors and things like that.
116
309000
3000
Er zijn ontzettend veel kleuren en dat soort dingen.
05:27
What do you actually do about that in a difficult circumstance?
117
312000
3000
Wat doe je dan in moeilijke omstandigheden?
05:30
So, the approach that we started with is to ask:
118
315000
5000
We vroegen ons af
05:35
Is it really practical to make things of this sort?
119
320000
4000
of het echt praktisch was om dit soort dingen maken.
05:39
And that problem is now, in a purely engineering way, solved.
120
324000
4000
Dat probleem is nu op een puur technische manier opgelost.
05:43
And the procedure that we have is simply to start with paper.
121
328000
4000
We beginnen gewoon met papier.
05:47
You run it through a new kind of printer called a wax printer.
122
332000
3000
Je laat het door een nieuw soort printer, een wasprinter, lopen.
05:50
The wax printer does what looks like printing.
123
335000
3000
De wasprinter doet iets wat eruit ziet als printen.
05:53
It is printing. You put that on, you warm it a little bit,
124
338000
3000
Hij is aan het printen. Je zet dat erop, je verwarmt het een beetje.
05:56
the wax prints through so it absorbs into the paper,
125
341000
3000
De was wordt door het papier geabsorbeerd.
05:59
and you end up with the device that you want.
126
344000
2000
En zo eindig je met het apparaat dat je wil.
06:01
The printers cost 800 bucks now.
127
346000
4000
Die printers kosten nu 800 dollar.
06:05
They'll make, we estimate that if you were to run them 24 hours a day
128
350000
3000
We schatten dat als je ze 24 uur per dag laat draaien
06:08
they'd make about 10 million tests a year.
129
353000
3000
ze ongeveer 10 miljoen tests per jaar maken.
06:11
So, it's a solved problem, that particular problem is solved.
130
356000
3000
Daarmee is één probleem opgelost. Dat probleem is van de baan.
06:14
And there is an example of the kind of thing that you see.
131
359000
2000
Hier een voorbeeld van dat soort ding.
06:16
That's on a piece of 8 by 12 paper.
132
361000
3000
Dat is op een stuk van 20 op 30 cm papier.
06:19
That takes about two seconds to make.
133
364000
2000
Het duurt ongeveer twee seconden om het te maken.
06:21
And so I regard that as done.
134
366000
2000
Dat beschouw ik als afgewerkt.
06:23
There is a very important issue here,
135
368000
2000
Eén ding is zeer belangrijk,
06:25
which is that because it's a printer,
136
370000
3000
en dat is dat, omdat het een printer is,
06:28
a color printer, it prints colors. That's what color printers do.
137
373000
3000
een kleurenprinter, hij kleuren print. Dat is wat kleurenprinters doen.
06:31
I'll show you in a moment, that's actually quite useful.
138
376000
4000
Ik zal dadelijk laten zien dat dat zeer nuttig is.
06:35
Now, the next question that you would like to ask
139
380000
3000
De volgende vraag is: wat zou je graag willen meten?
06:38
is: What would you like to measure? What would you like to analyze?
140
383000
3000
Wat zou je graag willen analyseren?
06:41
And the thing which you'd most like to analyze,
141
386000
3000
Wat je het liefst zou willen analyseren,
06:44
we're a fair distance from.
142
389000
2000
daar zijn we nog niet aan toe.
06:46
It's what's called "fever of undiagnosed origin."
143
391000
4000
Het heet "koorts van ongediagnosticeerde oorsprong."
06:50
Someone comes into the clinic,
144
395000
2000
Ze komen aan in de kliniek,
06:52
they have a fever, they feel bad. What do they have?
145
397000
2000
ze hebben koorts, voelen zich slecht, wat hebben ze?
06:54
Do they have T.B.? Do they have AIDS?
146
399000
2000
Hebben ze tbc? Aids?
06:56
Do they have a common cold?
147
401000
2000
Hebben ze een verkoudheid?
06:58
The triage problem. That's a hard problem
148
403000
2000
Het triageprobleem. Een moeilijk probleem,
07:00
for reasons that I won't go through.
149
405000
2000
om redenen waar ik niet op door zal gaan.
07:02
There are an awful lot of things that you'd like to distinguish among.
150
407000
3000
Er zijn ontzettend veel dingen waar je onderscheid tussen wil maken.
07:05
But then there are a series of things:
151
410000
2000
Je hebt allerlei zaken als
07:07
AIDS, hepatitis, malaria,
152
412000
2000
aids, hepatitis, malaria,
07:09
TB, others
153
414000
2000
tbc en andere.
07:11
and simpler ones, such as guidance of treatment.
154
416000
4000
En eenvoudiger dingen als richtlijnen voor de behandeling.
07:15
Now even that's more complicated than you think.
155
420000
3000
Zelfs dat is ingewikkelder dan je denkt.
07:18
A friend of mine works in transcultural psychiatry,
156
423000
4000
Een vriend van mij werkt in transculturele psychiatrie.
07:22
and he is interested in the question of
157
427000
2000
Hij is geïnteresseerd in de vraag
07:24
why people do and don't take their meds.
158
429000
3000
waarom mensen wel of niet hun medicijnen innemen.
07:27
So, Dapsone, or something like that,
159
432000
2000
Bijvoorbeeld Dapsone of iets dergelijks
07:29
you have to take it for a while.
160
434000
2000
moet je een tijdje blijven innemen.
07:31
He has a wonderful story of talking to a villager in India
161
436000
3000
Er is een prachtig verhaal over een gesprek met een dorpeling in India.
07:34
and saying, "Have you taken your Dapsone?" "Yes."
162
439000
2000
"Heb je je Dapsone ingenomen?" "Ja".
07:36
"Have you taken it every day?" "Yes."
163
441000
3000
"Heb je het elke dag ingenomen?" "Ja".
07:39
"Have you taken if for a month?" "Yes."
164
444000
2000
"Heb je het een maand lang ingenomen?" "Ja".
07:41
What the guy actually meant
165
446000
2000
Wat de man bedoelde
07:43
was that he'd fed a 30-day dose of Dapsone
166
448000
2000
was dat hij een 30-dagendosis Dapsone
07:45
to his dog, that morning.
167
450000
2000
die ochtend aan zijn hond had toegediend.
07:47
(Laughter)
168
452000
1000
(Gelach)
07:48
He was telling the truth. Because
169
453000
2000
Hij vertelde de waarheid. Omdat
07:50
in a different culture,
170
455000
2000
in een andere cultuur,
07:52
the dog is a surrogate for you,
171
457000
2000
de hond een surrogaat voor je is,
07:54
you know, "today," "this month," "since the rainy season" --
172
459000
3000
je weet wel, "vandaag", "deze maand", "sinds het regenseizoen,"
07:57
there are lots of opportunities for misunderstanding,
173
462000
3000
er zijn veel mogelijkheden voor misverstanden.
08:00
and so an issue here is to,
174
465000
2000
Het probleem hier is om
08:02
in some cases, to figure out
175
467000
2000
in sommige gevallen te achterhalen
08:04
how to deal with matters that seem uninteresting,
176
469000
3000
hoe om te gaan met zaken die oninteressant lijken,
08:07
like compliance.
177
472000
3000
zoals het volhouden van de behandeling.
08:10
Now, take a look at what a typical test looks like.
178
475000
4000
Hoe ziet een typische test er nu uit?
08:14
Prick a finger, you get some blood,
179
479000
2000
Prik een vinger, neem wat bloed,
08:16
about 50 microliters.
180
481000
2000
ongeveer 50 microliter.
08:18
That's about all you're going to get,
181
483000
2000
Dat is ongeveer alles wat je gaat krijgen.
08:20
because you can't use the usual sort of systems.
182
485000
4000
Want je kan geen gebruik maken van het gebruikelijke soort systemen.
08:24
You can't manipulate it very well,
183
489000
2000
Je kan het niet goed manipuleren,
08:26
although I'll show something about that in a moment.
184
491000
2000
hoewel ik je dadelijk iets zal laten zien.
08:28
So, you take the drop of blood, no further manipulations,
185
493000
3000
Je neemt je druppel bloed, geen verdere manipulaties.
08:31
you put it on a little device,
186
496000
2000
Je plaatst die op een klein apparaat.
08:33
the device filters out the blood cells, lets the serum go through,
187
498000
4000
Het apparaat filtert de bloedcellen, laat het serum door,
08:37
and you get a series of colors
188
502000
2000
en je krijgt hieronder
08:39
down in the bottom there.
189
504000
2000
een reeks kleuren te zien.
08:41
And the colors indicate "disease" or "normal."
190
506000
4000
Die kleuren wijzen op ziekte of afwezigheid ervan.
08:45
But even that's complicated,
191
510000
2000
Maar zelfs dat is ingewikkeld.
08:47
because to you, to me, colors might indicate "normal,"
192
512000
4000
Omdat voor u of mij de kleuren normaal zouden kunnen lijken.
08:51
but, after all, we're all suffering from
193
516000
2000
Maar tenslotte lijden we
08:53
probably an excess of education.
194
518000
3000
waarschijnlijk allemaal aan een teveel aan onderwijs.
08:56
What you do about something which requires
195
521000
2000
Wat doe je als iets
08:58
quantitative analysis?
196
523000
2000
kwantitatieve analyse vereist?
09:00
And so the solution that we and many other people
197
525000
3000
De oplossing waar wij en vele andere mensen
09:03
are thinking about there,
198
528000
2000
aan denken,
09:05
and at this point there is a dramatic flourish,
199
530000
2000
en die op dit moment sterk floreert,
09:07
and out comes the universal solution to everything these days,
200
532000
3000
de universele oplossing voor alles dezer dagen:
09:10
which is a cell phone. In this particular case, a camera phone.
201
535000
3000
te weten de mobiele telefoon. In dit bijzondere geval: een telefoon met camera.
09:13
They're everywhere, six billion a month in India.
202
538000
5000
Ze zijn overal, zes miljard per maand, in India.
09:18
And the idea is that what one does,
203
543000
3000
Het idee erachter is dat
09:21
is to take the device,
204
546000
2000
je het apparaat neemt.
09:23
you dip it, you develop the color,
205
548000
3000
Je bevochtigt het. Je ontwikkelt de kleur.
09:26
you take a picture, the picture goes to a central laboratory.
206
551000
3000
Je neemt een foto. Het beeld gaat naar een centraal laboratorium.
09:29
You don't have to send out a doctor,
207
554000
2000
Je hoeft er geen arts naartoe te sturen.
09:31
you send out somebody who can just take the sample,
208
556000
3000
Je stuurt er gewoon iemand naartoe die het monster kan nemen.
09:34
and in the clinic either a doctor, or ideally a computer
209
559000
3000
In de kliniek kan een arts, of idealiter een computer
09:37
in this case, does the analysis.
210
562000
2000
in dit geval, de analyse doen.
09:39
Turns out to work actually quite well, particularly when your
211
564000
2000
Blijkt echt heel goed te werken, vooral wanneer je
09:41
color printer has printed the color bars
212
566000
2000
kleurprinter de gekleurde streepjes
09:43
that indicate how things work.
213
568000
2000
die aangeven hoe de dingen werken, heeft geprint.
09:45
So, my view of the health care worker of the future
214
570000
3000
Mijn idee voor de gezondheidszorgwerker van de toekomst
09:48
is not a doctor,
215
573000
2000
is geen arts,
09:50
but is an 18-year-old, otherwise unemployed,
216
575000
3000
maar een 18-jarige die anders werkloos zou zijn
09:53
who has two things: He has a backpack full of these tests,
217
578000
2000
en die twee dingen heeft. Een rugzak vol met deze tests
09:55
and a lancet to occasionally take a blood sample,
218
580000
3000
en een lancet om af en toe een bloedmonster te nemen,
09:58
and an AK-47.
219
583000
2000
en daarbij ook nog een AK47.
10:00
And these are the things that get him through his day.
220
585000
5000
Dit zijn de dingen die hij nodig heeft om de dag door te komen.
10:05
There's another very interesting connection here,
221
590000
2000
Er is nog een zeer interessant verband hier.
10:07
and that is that what one wants to do
222
592000
2000
Dat gaat over hoe we
10:09
is to pass through useful information
223
594000
3000
nuttige informatie over een over het algemeen
10:12
over what is generally a pretty awful telephone system.
224
597000
4000
vrij gebrekkig telefoonsysteem kunnen versturen.
10:16
It turns out there's an enormous amount of information
225
601000
3000
Er blijkt al een enorme hoeveelheid informatie
10:19
already available on that subject, which is the Mars rover problem.
226
604000
3000
beschikbaar te zijn over dat onderwerp, dat is het Marsroverprobleem.
10:22
How do you get back an accurate view of the color on Mars
227
607000
4000
Hoe krijg je weer een nauwkeurige weergave van de kleuren op Mars,
10:26
if you have a really terrible bandwidth to do it with?
228
611000
4000
als je een echt verschrikkelijke bandbreedte hebt om het te doen?
10:30
And the answer is not complicated
229
615000
2000
Het antwoord is niet ingewikkeld,
10:32
but it's one which I don't want to go through here,
230
617000
2000
maar daar wil ik hier niet op ingaan,
10:34
other than to say that the communication systems
231
619000
3000
behalve dan dat de communicatie-systemen
10:37
for doing this are really pretty well understood.
232
622000
2000
om dit te doen, behoorlijk goed begrepen zijn.
10:39
Also, a fact which you may not know
233
624000
3000
Misschien weet je ook niet
10:42
is that the compute capability of this thing
234
627000
3000
dat de rekenmogelijkheden van dit ding
10:45
is not so different from the compute capability
235
630000
2000
niet zo veel moeten onderdoen
10:47
of your desktop computer.
236
632000
2000
voor die van je desktopcomputer.
10:49
This is a fantastic device which is only beginning to be tapped.
237
634000
3000
Dit is een fantastisch apparaat waarvan we de mogelijkheden nog maar pas leren begrijpen.
10:52
I don't know whether the idea of one computer, one child
238
637000
4000
Ik weet niet of het idee van één computer, één kind
10:56
makes any sense. Here's the computer of the future,
239
641000
3000
zinvol is. Hier is de computer van de toekomst.
10:59
because this screen is already there and they're ubiquitous.
240
644000
5000
Omdat dit scherm er al is, en het is alomtegenwoordig.
11:04
All right now let me show you just a little bit about advanced devices.
241
649000
2000
Laat ik jullie nu een beetje vertellen over geavanceerde apparaten.
11:06
And we'll start by posing a little problem.
242
651000
3000
We beginnen met het stellen van een probleempje.
11:09
What you see here is another centimeter-sized device,
243
654000
3000
Wat je hier ziet, is weer een ander apparaat van een centimeter.
11:12
and the different colors are different colors of dye.
244
657000
4000
De verschillende kleuren zijn verschillende kleurstoffen.
11:16
And you notice something which might strike you as
245
661000
2000
Misschien merk je iets opvallends op,
11:18
a little bit interesting,
246
663000
2000
iets interessants,
11:20
which is the yellow seems to disappear,
247
665000
3000
namelijk dat de gele lijn lijkt te verdwijnen,
11:23
get through the blue, and then get through the red.
248
668000
3000
door de blauwe lijn gaat, en dan door de rode lijn.
11:26
How does that happen? How do you make something flow through something?
249
671000
3000
Hoe komt dat? Hoe laat je iets stromen door iets anders?
11:29
And, of course the answer is, "You don't."
250
674000
2000
Natuurlijk is het antwoord "Dat gaat niet."
11:31
You make it flow under and over.
251
676000
2000
Je laat het eronder of erover stromen.
11:33
But now the question is: How do you make it flow
252
678000
2000
Maar nu is de vraag, hoe laat je het eronder en erboven stromen
11:35
under and over in a piece of paper?
253
680000
3000
in een stuk papier?
11:38
The answer is that what you do,
254
683000
3000
De details zijn
11:41
and the details are not terribly important here,
255
686000
3000
niet erg belangrijk hier,
11:44
is to make something more elaborate:
256
689000
2000
je breidt het wat uit
11:46
You take several different layers of paper,
257
691000
2000
met verschillende lagen papier,
11:48
each one containing its own little fluid system,
258
693000
3000
ieder met zijn eigen kleine vloeistofsysteem,
11:51
and you separate them by pieces of,
259
696000
2000
en je scheidt ze met stukjes,
11:53
literally, double-sided carpet tape,
260
698000
3000
letterlijk, dubbelzijdige tapijttape,
11:56
the stuff you use to stick the carpets onto the floor.
261
701000
3000
dat spul waarmee je tapijten op de vloer plakt.
11:59
And the fluid will flow from one layer into the next.
262
704000
3000
De vloeistof loopt van de ene laag naar de volgende.
12:02
It distributes itself, flows through further holes,
263
707000
3000
Ze verspreidt zich, stroomt door verdere gaten,
12:05
distributes itself.
264
710000
2000
verdeelt zichzelf.
12:07
And what you see, at the lower right-hand side there,
265
712000
3000
Wat je rechts onderaan ziet
12:10
is a sample in which a single sample
266
715000
2000
is een voorbeeld waar een enkel monster
12:12
of blood has been put on the top,
267
717000
3000
bloed bovenop werd geplaatst.
12:15
and it has gone through and distributed itself
268
720000
3000
Het ging naar binnen en verspreidde zich
12:18
into these 16 holes on the bottom,
269
723000
3000
naar deze 16 gaten aan de onderkant,
12:21
in a piece of paper -- basically it looks like a chip,
270
726000
2000
in een stuk papier. Kort gezegd: het ziet eruit als een
12:23
two pieces of paper thick.
271
728000
3000
chip die zo dik is als twee stukken papier.
12:26
And in this particular case we were just interested in
272
731000
2000
In dit specifieke geval waren we alleen geïnteresseerd in
12:28
the replicability of that.
273
733000
2000
de reproduceerbaarheid ervan.
12:30
But that is, in principle, the way you solve
274
735000
2000
Maar dat is, in principe, de manier waarop je
12:32
the "fever of unexplained origin" problem,
275
737000
2000
het probleem van de "koorts van onverklaarbare oorsprong" oplost.
12:34
because each one of those spots then becomes
276
739000
2000
Elk van deze vlekken wordt dan
12:36
a test for a particular set of markers
277
741000
3000
een test voor een bepaalde set van markers
12:39
of disease,
278
744000
2000
van de ziekte.
12:41
and this will work in due course.
279
746000
2000
Dit zal te zijner tijd gaan werken.
12:43
Here is an example of a slightly more complicated device.
280
748000
3000
Hier een voorbeeld van een iets ingewikkelder apparaat.
12:46
There's the chip.
281
751000
2000
Daar is de chip.
12:48
You dip in a corner. The fluid goes into the center.
282
753000
2000
Je bevochtigt een hoek. De vloeistof gaat naar het centrum.
12:50
It distributes itself out into these various
283
755000
3000
Ze verspreidt zich naar deze verschillende
12:53
wells or holes, and turns color,
284
758000
2000
putten of gaten en verkleurt daar.
12:55
and all done with paper and carpet tape.
285
760000
3000
Dit alles gedaan met papier en tapijttape.
12:58
So, I think it's as low-cost
286
763000
2000
Ik denk dat dit zo
13:00
as we're likely to be able to come up and make things.
287
765000
4000
goedkoop mogelijk is gedaan.
13:04
Now, I have one last, two last little stories
288
769000
3000
Ik heb nog twee laatste verhaaltjes
13:07
to tell you, in finishing off this business.
289
772000
3000
over hoe we dit gaan uitwerken.
13:10
This is one: One of the things that one does occasionally
290
775000
3000
Het eerste. Af en toe is het nodig
13:13
need to do is to separate blood cells from serum.
291
778000
3000
om bloedcellen te scheiden van serum.
13:16
And the question was,
292
781000
3000
Hier doen we dat
13:19
here we do it by taking a sample,
293
784000
2000
door het nemen van een monster.
13:21
we put it in a centrifuge,
294
786000
3000
We plaatsen het in een centrifuge.
13:24
we spin it, and you get blood cells out. Terrific.
295
789000
4000
Wij laten het draaien en je scheidt de bloedcellen eraf. Geweldig.
13:28
What happens if you don't have an electricity,
296
793000
2000
Wat gebeurt er nu als je niet beschikt over elektriciteit,
13:30
and a centrifuge, and whatever?
297
795000
2000
een centrifuge en wat nog?
13:32
And we thought for a while of how you might do this
298
797000
3000
Wij dachten een tijdje na over dit probleem.
13:35
and the way, in fact, you do it is what's shown here.
299
800000
2000
Hier zie je de oplossing.
13:37
You get an eggbeater,
300
802000
2000
Je neemt een eierklopper,
13:39
which is everywhere, and you saw off a blade,
301
804000
3000
die vind je overal. Je zaagt een blad weg.
13:42
and then you take tubing,
302
807000
2000
Dan neem je een stukje buis
13:44
and you stick it on that. You put the blood in, you spin it --
303
809000
2000
en monteert dat erop. Je doet er het bloed in en laat het draaien.
13:46
somebody sits there and spins it.
304
811000
2000
Iemand toont dat daar.
13:48
It works really, really well.
305
813000
2000
Het werkt echt heel goed.
13:50
And we sat down, we did the physics of eggbeaters
306
815000
2000
We behandelden de fysica van eierkloppers,
13:52
and self-aligning tubes and all the rest of that kind of thing,
307
817000
3000
zelfuitrichtende buizen en dat soort dingen,
13:55
sent it off to a journal.
308
820000
2000
en stuurden dat op naar een tijdschrift.
13:57
We were very proud of this, particularly the title,
309
822000
2000
We waren er erg trots op, in het bijzonder op de titel:
13:59
which was "Eggbeater as Centrifuge."
310
824000
2000
"Eierklopper als Centrifuge."
14:01
(Laughter)
311
826000
1000
(Gelach)
14:02
And we sent it off, and by return mail it came back.
312
827000
3000
Wij stuurden het op en per kerende post kwam het terug.
14:05
I called up the editor and I said,
313
830000
2000
Ik belde de redacteur en ik zei:
14:07
"What's going on? How is this possible?"
314
832000
2000
"Wat is er aan de hand? Hoe is dit mogelijk?"
14:09
The editor said, with enormous disdain,
315
834000
3000
De redacteur zei, met enorme minachting:
14:12
"I read this.
316
837000
2000
"Ik heb het gelezen.
14:14
And we're not going to publish it, because we only
317
839000
2000
We gaan het niet publiceren, omdat we alleen
14:16
publish science."
318
841000
2000
wetenschap publiceren."
14:18
And it's an important issue
319
843000
2000
Dit is een belangrijke kwestie
14:20
because it means that we have to,
320
845000
2000
omdat het betekent dat we,
14:22
as a society,
321
847000
2000
als samenleving,
14:24
think about what we value.
322
849000
2000
moeten nadenken over wat we waarderen.
14:26
And if it's just papers and phys. rev. letters,
323
851000
2000
Als dat alleen maar papers en Physical Review Letters zijn
14:28
we've got a problem.
324
853000
3000
hebben we een probleem.
14:31
Here is another example of something which is --
325
856000
3000
Hier nog een ander voorbeeld.
14:34
this is a little spectrophotometer.
326
859000
2000
Dit is een kleine spectrofotometer.
14:36
It measures the absorption of light in a sample
327
861000
3000
Hij meet de lichtabsorptie in een monster.
14:39
The neat thing about this is, you have light source that flickers
328
864000
3000
Het leuke hiervan is dat je een lichtbron hebt die aan en uit
14:42
on and off at about 1,000 hertz,
329
867000
2000
flikkert met een frequentie van 1000 hertz.
14:44
another light source that detects that light at 1,000 hertz,
330
869000
4000
Een andere lichtbron detecteert dat licht bij 1000 hertz.
14:48
and so you can run this system in broad daylight.
331
873000
3000
Je kunt dit systeem dus op klaarlichte dag gebruiken.
14:51
It performs about equivalently
332
876000
2000
Het is equivalent met
14:53
to a system that's in the order of
333
878000
3000
een systeem van
14:56
100,000 dollars.
334
881000
2000
ongeveer 100.000 dollar.
14:58
It costs 50 dollars. We can probably make it for 50 cents,
335
883000
3000
Het kostte 50 dollar. Waarschijnlijk kunnen we het maken
15:01
if we put our mind to it.
336
886000
2000
voor 50 cent als we ons erop toeleggen.
15:03
Why doesn't somebody do it? And the answer is,
337
888000
2000
Waarom doet niemand dat dan? Het antwoord is:
15:05
"How do you make a profit in a capitalist system, doing that?"
338
890000
4000
"Hoe kan je in een kapitalistisch systeem hiermee geld verdienen?"
15:09
Interesting problem.
339
894000
3000
Interessant probleem.
15:12
So, let me finish by saying
340
897000
2000
Laat me eindigen met te zeggen
15:14
that we've thought about this as a kind of engineering problem.
341
899000
4000
dat we dit als een soort van ingenieurskunstprobleem benaderden.
15:18
And we've asked: What is the scientific unifying idea here?
342
903000
6000
We vroegen ons af wat hier het wetenschappelijk verenigende idee was.
15:24
And we've decided that we should think about this
343
909000
1000
We besloten dat we hierover
15:25
not so much in terms of cost,
344
910000
2000
niet zozeer in termen van kosten
15:27
but in terms of simplicity.
345
912000
2000
als in termen van eenvoud moesten denken.
15:29
Simplicity is a neat word. And you've got to think about
346
914000
2000
Eenvoud is een leuk woord. Je moet erover nadenken
15:31
what simplicity means.
347
916000
2000
wat 'eenvoud' betekent.
15:33
I know what it is but I don't actually know what it means.
348
918000
4000
Ik weet wat het is, maar ik weet niet weet wat het betekent.
15:37
So, I actually was interested enough in this to put together
349
922000
2000
Ik was geïnteresseerd genoeg om
15:39
several groups of people.
350
924000
4000
verschillende groepen mensen bij elkaar te brengen.
15:43
And the most recent involved a couple of people at MIT,
351
928000
3000
Laatst nog een paar mensen van MIT.
15:46
one of them being an exceptionally bright kid
352
931000
2000
Een van hen was een uitzonderlijk begaafde jongeling.
15:48
who is one of the very few people I would think of
353
933000
2000
Een van de weinige mensen van wie ik zou denken
15:50
who's an authentic genius.
354
935000
2000
dat hij een echt genie is.
15:52
We all struggled for an entire day to think about simplicity.
355
937000
4000
We worstelden een hele dag met het begrip 'eenvoud'.
15:56
And I want to give you the answer of this
356
941000
2000
Ik wil jullie het antwoord op dit
15:58
deep scientific thought.
357
943000
3000
diep wetenschappelijke denken mededelen.
16:01
(Laughter)
358
946000
3000
Op het scherm: Wat is eenvoud? "Iets dat je onmogelijk kan verkl...n." (Gelach)
16:04
So, in a sense, you get what you pay for.
359
949000
3000
In zekere zin krijg je wat je betaalt.
16:07
Thank you very much.
360
952000
2000
Heel hartelijk bedankt.
16:09
(Laughter)
361
954000
1000
(Gelach)
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