TEDxBoston 2009
George Whitesides: A lab the size of a postage stamp
George Whitesides: Um laboratório do tamanho de um selo postal
Filmed:
Readability: 3.2
544,696 views
Os testes radicionais de laboratório para diagnosticar doenças podem ser muito caros e trabalhosos para as regiões mais necessitadas. A engenhosa resposta de George Whitesides, no TEDx de Boston, é um instrumento fácil de usar que pode ser fabricada a um custo virtualmente zero.
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
O problema sobre o qual quero falar a vocês
00:18
is really the problem of:
1
3000
2000
é realmente o problema de
00:20
How does one supply healthcare
2
5000
4000
como se oferece assistência médica
00:24
in a world in which cost is everything?
3
9000
4000
num mundo em que o custo é tudo.
00:28
How do you do that?
4
13000
2000
Como podemos fazer isso?
00:30
And the basic paradigm we want to suggest to you,
5
15000
2000
E o paradigma básico que queremos sugerir a vocês,
00:32
I want to suggest to you, is
6
17000
2000
Que eu quero sugerir a vocês é
00:34
one in which you say that in order to
7
19000
2000
um em que se diz que para
00:36
treat disease you have to first know what you're treating --
8
21000
4000
tratar as doenças precisamos antes saber o que estamos tratando --
00:40
that's diagnostics -- and then you have to do something.
9
25000
2000
isto é, diagnóstico -- e então temos que fazer alguma coisa.
00:42
So, the program that we're involved in is something which we call
10
27000
3000
Assim, o programa em que estamos envolvidos é algo que chamamos
00:45
Diagnostics for All, or zero-cost diagnostics.
11
30000
4000
diagnóstico para todos, ou diagnóstico de custo zero.
00:49
How do you provide medically relevant information
12
34000
3000
Como podemos prover informações medicamente relevantes
00:52
at as close as possible to zero cost? How do you do it?
13
37000
4000
a um custo tão próximo de zero quanto possível? Como podemos fazer isso?
00:56
Let me just give you two examples.
14
41000
2000
Deixem-me dar dois exemplos a vocês.
00:58
The rigors of military medicine
15
43000
4000
As dificuldades da medicina militar
01:02
are not so dissimilar from the third world --
16
47000
2000
não são tão diferentes daquelas do terceiro mundo,
01:04
poor resources, a rigorous environment,
17
49000
3000
pobreza de recursos, um ambiente adverso,
01:07
a series of problems in lightweight, and things of this kind --
18
52000
4000
uma série de problemas de pouco peso, e coisas semelhantes.
01:11
and also not so different from the home healthcare
19
56000
3000
E também não tão diferente da assistência doméstica
01:14
and diagnostic system world.
20
59000
3000
e do mundo dos sistemas de diagnóstico.
01:17
So, the technology that I want to talk about
21
62000
3000
Assim, a tecnologia da qual quero falar
01:20
is for the third world, for the developing world,
22
65000
3000
é para o terceiro mundo, para o mundo em desenvolvimento,
01:23
but it has, I think, much broader application,
23
68000
2000
mas ela tem, creio eu, uma aplicação muito mais ampla,
01:25
because information is so important in the healthcare system.
24
70000
5000
porque a informação é tão importante no sistema de assistência à saúde.
01:30
So, you see two examples here.
25
75000
2000
Assim, vocês vêem dois exemplos aqui.
01:32
One is a lab that is actually a fairly high-end laboratory in Africa.
26
77000
5000
Um é um laboratório que na verdade está entre os melhores na África.
01:37
The second is basically an entrepreneur
27
82000
2000
O segundo é basicamente um empreendedor
01:39
who is set up and doing who-knows-what in a table in a market.
28
84000
4000
que se instalou e está fazendo sabe-se lá o que numa mesa em um mercado.
01:43
I don't know what kind of healthcare is delivered there.
29
88000
3000
Não sei que espécie de assistência à saúde está sendo oferecida aí.
01:46
But it's not really what is probably most efficient.
30
91000
5000
Mas realmente não é o que provavelmente seria mais eficiente.
01:51
What is our approach?
31
96000
3000
Qual é o nosso enfoque?
01:54
And the way in which one typically approaches
32
99000
3000
E a maneira como tipicamente se aborda
01:57
a problem of lowering cost,
33
102000
3000
um problema de reduzir custo,
02:00
starting from the perspective of the United States,
34
105000
3000
a partir da perspectiva dos Estados Unidos,
02:03
is to take our solution,
35
108000
2000
é pegar a nossa solução,
02:05
and then to try to cut cost out of it.
36
110000
2000
e então tentar cortar custos dela.
02:07
No matter how you do that,
37
112000
2000
Não importa como você faça isso
02:09
you're not going to start with a 100,000-dollar instrument
38
114000
2000
você não vai conseguir começar com um instrumento de 100.000 dólares
02:11
and bring it down to no-cost. It isn't going to work.
39
116000
3000
e reduzir o custo dele a nada. Não vai funcionar.
02:14
So, the approach that we took was the other way around.
40
119000
3000
Então, a abordagem que tomamos foi completamente diferente.
02:17
To ask, "What is the cheapest possible stuff
41
122000
2000
Perguntar, "Qual é a coisa mais barata possível
02:19
that you could make a diagnostic system out of,
42
124000
3000
com a qual a gente pode fazer um sistema de diagnóstico,
02:22
and get useful information,
43
127000
2000
e conseguir informações úteis,
02:24
add function?" And what we've chosen is paper.
44
129000
3000
adicionando funcionalidades?" E o que escolhemos foi papel.
02:27
What you see here is a prototypic device.
45
132000
3000
O que vocês estão vendo aqui é um dispositivo protótipo.
02:30
It's about a centimeter on the side.
46
135000
2000
O lado dele mede cerca de um centímetro.
02:32
It's about the size of a fingernail.
47
137000
2000
É mais ou menos do tamanho de uma unha.
02:34
The lines around the edges are
48
139000
2000
As linhas ao redor das bordas são
02:36
a polymer.
49
141000
2000
um polímero.
02:38
It's made of paper and paper, of course, wicks fluid,
50
143000
4000
É feito de papel, e papel, é claro, conduz fluidos
02:42
as you know, paper, cloth -- drop wine on the tablecloth,
51
147000
4000
Como vocês sabem, papel, tecido, derrame vinho na toalha da mesa,
02:46
and the wine wicks all over everything.
52
151000
3000
e o vinho se espalha por tudo.
02:49
Put it on your shirt, it ruins the shirt.
53
154000
2000
Derrame na sua camisa, ele arruína a camisa.
02:51
That's what a hydrophilic surface does.
54
156000
3000
Isso é o que uma superfície hidrofílica faz.
02:54
So, in this device the idea is that you drip
55
159000
2000
Assim, neste dispositivo a idéia é que você molha
02:56
the bottom end of it in a drop of,
56
161000
2000
a extremidade inferior dele numa gota de,
02:58
in this case, urine.
57
163000
2000
neste caso, urina.
03:00
The fluid wicks its way into those chambers at the top.
58
165000
4000
O fluido se difunde para dentro desses compartimentos de cima.
03:04
The brown color indicates the amount of glucose in the urine,
59
169000
4000
A cor marrom indica a quantidade de glicose na urina.
03:08
the blue color indicates the amount of protein in the urine.
60
173000
3000
A cor azul indica a quantidade de proteína na urina.
03:11
And the combination of those two
61
176000
2000
E a combinação dessas duas,
03:13
is a first order shot at a number of
62
178000
2000
é uma tiro bem dado no alvo, para várias
03:15
useful things that you want.
63
180000
3000
coisas úteis que se deseja.
03:18
So, this is an example of a device made from a simple piece of paper.
64
183000
3000
Então, este é um exemplo de dispositivo feito de um simples pedaço de papel.
03:21
Now, how simple can you make the production?
65
186000
3000
Agora, até que ponto podemos simplificar a produção?
03:24
Why do we choose paper?
66
189000
2000
Porque escolhemos papel?
03:26
There's an example of the same thing on a finger,
67
191000
3000
Temos um exemplo da mesma coisa, em um dedo,
03:29
showing you basically what it looks like.
68
194000
2000
mostrando basicamente como ele fica.
03:31
One reason for using paper is that it's everywhere.
69
196000
3000
Uma razão para usar papel é que ele se encontra em toda parte.
03:34
We have made these kinds of devices using
70
199000
2000
Nós fizemos dispositivos como esses usando
03:36
napkins and toilet paper
71
201000
3000
guardanapos e papel higiênico
03:39
and wraps, and all kinds of stuff.
72
204000
2000
e mapas, e todos os tipos de materiais.
03:41
So, the production capability is there.
73
206000
3000
Assim, a capacidade de produção está disponível.
03:44
The second is, you can put lots and lots
74
209000
2000
A segunda é que podemos colocar muitos e muitos
03:46
of tests in a very small place.
75
211000
2000
testes em um espaço muito pequeno.
03:48
I'll show you in a moment that the stack of paper there
76
213000
2000
Vou mostrar a vocês em um momento que a pilha de papel ali
03:50
would probably hold something like
77
215000
2000
provavelmente seria suficiente para algo como
03:52
100,000 tests, something of that kind.
78
217000
3000
100.000 testes, alguma coisa assim.
03:55
And then finally, a point that you don't think of so much
79
220000
3000
E então, finalmente, um ponto que não é muito levado em consideração
03:58
in developed world medicine:
80
223000
3000
na medicina do mundo desenvolvido,
04:01
it eliminates sharps.
81
226000
2000
ele elimina perfurantes.
04:03
And what sharps means is needles, things that stick.
82
228000
3000
E o que perfurantes significam são agulhas, coisas que espetam.
04:06
If you've taken a sample of someone's blood
83
231000
2000
Se você tirou uma amostra do sangue de alguém
04:08
and the someone might have hepatitis C,
84
233000
3000
e esse alguém pode ter hepatite C,
04:11
you don't want to make a mistake and stick it in you.
85
236000
2000
você não quer fazer um erro e espetar a agulha em você mesmo.
04:13
It just -- you don't want to do that.
86
238000
2000
Simplesmente, você não quer fazer isso.
04:15
So, how do you dispose of that? It's a problem everywhere.
87
240000
2000
Então, como você descarta isso? É um problema em qualquer parte.
04:17
And here you simply burn it.
88
242000
2000
E neste caso você simplesmente queima isso.
04:19
So, it's a sort of a practical approach
89
244000
2000
Assim, é uma espécie de abordagem prática
04:21
to starting on things.
90
246000
3000
para começar as coisas.
04:24
Now, you say, "If paper is a good idea,
91
249000
3000
E então, vocês dizem, se papel é uma boa ideia,
04:27
other people have surely thought of it."
92
252000
2000
outras pessoas certamente devem ter pensado nisso.
04:29
And the answer is, of course, yes.
93
254000
3000
E a resposta é, claro que sim.
04:32
Those half of you, roughly,
94
257000
2000
A metade de vocês, aproximadamente,
04:34
who are women,
95
259000
2000
que são mulheres,
04:36
at some point may have had a pregnancy test.
96
261000
2000
em algum momento podem ter feito um teste de gravidez.
04:38
And the most common of these
97
263000
3000
E o mais comum deles
04:41
is in a device that looks like the thing on the left.
98
266000
3000
é um dispositivo parecido com a coisa à esquerda.
04:44
It's something called a lateral flow immunoassay.
99
269000
2000
É algo denominado imunoensaio de fluxo lateral.
04:46
In that particular test,
100
271000
2000
E nesse teste particular
04:48
urine either, containing
101
273000
2000
a urina, seja contendo
04:50
a hormone called HCG, does or does not
102
275000
3000
um hormônio chamado HCG flui ou não
04:53
flow across a piece of paper.
103
278000
2000
através de um pedaço de papel.
04:55
And there are two bars. One bar indicates that the test is working,
104
280000
4000
E existem duas barras. Uma barra indica que o teste está funcionando.
04:59
and if the second bar shows up, you're pregnant.
105
284000
3000
E se a segunda barra aparece, então você está grávida.
05:02
This is a terrific kind of test in a binary world,
106
287000
3000
Esta é uma espécie terrível de teste em um mundo binário.
05:05
and the nice thing about pregnancy
107
290000
2000
E a coisa boa da gravidez
05:07
is either you are pregnant or you're not pregnant.
108
292000
2000
é que ou você está grávida ou você não está grávida.
05:09
You're not partially pregnant or thinking about being pregnant
109
294000
2000
Você não pode estar parcialmente grávida ou pensando em ficar grávida
05:11
or something of that sort.
110
296000
2000
ou coisa semelhante.
05:13
So, it works very well there,
111
298000
2000
Portanto, funciona muito bem nisso.
05:15
but it doesn't work very well when you need more quantitative information.
112
300000
3000
Mas não funciona muito bem quando a gente precisa de informação mais quantitativa.
05:18
There are also dipsticks,
113
303000
2000
Existem também os testes de fita.
05:20
but if you look at the dipsticks, they're for
114
305000
2000
Mas se você observa os testes de fita, eles são para
05:22
another kind of urine analysis.
115
307000
2000
outro tipo de análise de urina.
05:24
There are an awful lot of colors and things like that.
116
309000
3000
Existe um pavoroso monte de cores e coisas assim.
05:27
What do you actually do about that in a difficult circumstance?
117
312000
3000
O que a gente pode realmente fazer a esse respeito numa circunstância difícil?
05:30
So, the approach that we started with is to ask:
118
315000
5000
Então, a abordagem com a qual começamos, é perguntar,
05:35
Is it really practical to make things of this sort?
119
320000
4000
será que é mesmo prático fazer coisas assim?
05:39
And that problem is now, in a purely engineering way, solved.
120
324000
4000
E esse problema encontra-se agora, em termos de engenharia, resolvido.
05:43
And the procedure that we have is simply to start with paper.
121
328000
4000
E o procedimento que temos é simplesmente começar com papel.
05:47
You run it through a new kind of printer called a wax printer.
122
332000
3000
Você o passa por um novo tipo de impressora chamado impressora de cera.
05:50
The wax printer does what looks like printing.
123
335000
3000
A impressora de cera faz algo que parece ser impressão.
05:53
It is printing. You put that on, you warm it a little bit,
124
338000
3000
E é impressão. Você aplica isso, você aquece um pouco.
05:56
the wax prints through so it absorbs into the paper,
125
341000
3000
A cera impressa penetra de modo que é absorvida pelo papel.
05:59
and you end up with the device that you want.
126
344000
2000
E você acaba com o dispositivo que deseja.
06:01
The printers cost 800 bucks now.
127
346000
4000
As impressoras custam 800 dólares atualmente.
06:05
They'll make, we estimate that if you were to run them 24 hours a day
128
350000
3000
Elas podem fazer, estimamos que se elas funcionarem 24 horas por dia
06:08
they'd make about 10 million tests a year.
129
353000
3000
elas podem fazer cerca de 10m milhões de testes por ano.
06:11
So, it's a solved problem, that particular problem is solved.
130
356000
3000
Assim, o problema está resolvido. Esse problema específico está resolvido.
06:14
And there is an example of the kind of thing that you see.
131
359000
2000
E aí está um exemplo desse tipo de coisa para vocês verem.
06:16
That's on a piece of 8 by 12 paper.
132
361000
3000
Isso está numa folha de papel de 20 por 30 centímetros.
06:19
That takes about two seconds to make.
133
364000
2000
Isso leva uns dois segundos para fazer.
06:21
And so I regard that as done.
134
366000
2000
E assim considero que isso está resolvido.
06:23
There is a very important issue here,
135
368000
2000
Existe uma questão importante aqui,
06:25
which is that because it's a printer,
136
370000
3000
é que, como isso é uma impressora,
06:28
a color printer, it prints colors. That's what color printers do.
137
373000
3000
uma impressora a cores, ela imprime cores. É isso que as impressoras a cores fazem.
06:31
I'll show you in a moment, that's actually quite useful.
138
376000
4000
Vou mostrar a vocês num momento, isso é mesmo muito útil.
06:35
Now, the next question that you would like to ask
139
380000
3000
Agora, a próxima questão que vocês gostariam de perguntar
06:38
is: What would you like to measure? What would you like to analyze?
140
383000
3000
é o que gostaríamos de medir? O que queremos analisar?
06:41
And the thing which you'd most like to analyze,
141
386000
3000
E a coisa que nós mais gostaríamos de analisar,
06:44
we're a fair distance from.
142
389000
2000
estamos a uma longa distância dela.
06:46
It's what's called "fever of undiagnosed origin."
143
391000
4000
É o que se chama "febre de origem não diagnosticada."
06:50
Someone comes into the clinic,
144
395000
2000
Alguém vem à clínica,
06:52
they have a fever, they feel bad. What do they have?
145
397000
2000
eles têm febre, eles sentem-se mal, o que eles têm?
06:54
Do they have T.B.? Do they have AIDS?
146
399000
2000
Ele têm tuberculose? Eles têm AIDS?
06:56
Do they have a common cold?
147
401000
2000
Eles têm um resfriado comum?
06:58
The triage problem. That's a hard problem
148
403000
2000
O problema da triagem. Esse é um problema difícil
07:00
for reasons that I won't go through.
149
405000
2000
por motivos que não quero analisar agora.
07:02
There are an awful lot of things that you'd like to distinguish among.
150
407000
3000
Existe um monte enorme de coisas que gostariamos de poder distinguir.
07:05
But then there are a series of things:
151
410000
2000
Mas então existe uma série de coisas,
07:07
AIDS, hepatitis, malaria,
152
412000
2000
AIDS, hepatite, malária,
07:09
TB, others
153
414000
2000
tuberculose, outras.
07:11
and simpler ones, such as guidance of treatment.
154
416000
4000
E outras mais simples, como orientação de tratamento.
07:15
Now even that's more complicated than you think.
155
420000
3000
Bem, mesmo isso é mais complicado do que vocês pensam.
07:18
A friend of mine works in transcultural psychiatry,
156
423000
4000
Um amigo meu trabalha com psiquiatria trans-cultural.
07:22
and he is interested in the question of
157
427000
2000
E ele está interessado na questão de
07:24
why people do and don't take their meds.
158
429000
3000
porque as pessoas tomam ou não tomam suas medicações.
07:27
So, Dapsone, or something like that,
159
432000
2000
Por exemplo, Dapsone ou coisa parecida,
07:29
you have to take it for a while.
160
434000
2000
é preciso tomá-lo por algum tempo.
07:31
He has a wonderful story of talking to a villager in India
161
436000
3000
Existe uma história formidável de falar com um camponês da Índia.
07:34
and saying, "Have you taken your Dapsone?" "Yes."
162
439000
2000
E dizer, "Você tomou o seu Dapsone?" "Sim."
07:36
"Have you taken it every day?" "Yes."
163
441000
3000
"Você tomou todos os dias?" "Sim."
07:39
"Have you taken if for a month?" "Yes."
164
444000
2000
"Você tomou durante um mês?" "Sim."
07:41
What the guy actually meant
165
446000
2000
O que o indivíduo realmente queria dizer
07:43
was that he'd fed a 30-day dose of Dapsone
166
448000
2000
é que ele deu uma dose de 30 dias de Dapsone
07:45
to his dog, that morning.
167
450000
2000
a seu cachorro, naquela manhã.
07:47
(Laughter)
168
452000
1000
(Risos)
07:48
He was telling the truth. Because
169
453000
2000
Ele estava dizendo a verdade. Porque
07:50
in a different culture,
170
455000
2000
numa cultura diferente,
07:52
the dog is a surrogate for you,
171
457000
2000
o cachorro é um substituto seu,
07:54
you know, "today," "this month," "since the rainy season" --
172
459000
3000
vocês sabem, "hoje," "este mês" "desde a estação das chuvas,"
07:57
there are lots of opportunities for misunderstanding,
173
462000
3000
existem muitas oportunidades de confusão.
08:00
and so an issue here is to,
174
465000
2000
E assim uma questão aqui é
08:02
in some cases, to figure out
175
467000
2000
em alguns casos, conceber
08:04
how to deal with matters that seem uninteresting,
176
469000
3000
como lidar com assuntos que parecem pouco interessantes,
08:07
like compliance.
177
472000
3000
como aderência ao tratamento.
08:10
Now, take a look at what a typical test looks like.
178
475000
4000
Então, vejam como é a aparência de um teste típico.
08:14
Prick a finger, you get some blood,
179
479000
2000
Picamos um dedo, conseguimos algum sangue,
08:16
about 50 microliters.
180
481000
2000
uns 50 microlitros.
08:18
That's about all you're going to get,
181
483000
2000
Isso é tudo que vamos conseguir.
08:20
because you can't use the usual sort of systems.
182
485000
4000
Porque não podemos usar o tipo usual de sistemas.
08:24
You can't manipulate it very well,
183
489000
2000
A gente não consegue manipular isso muito bem,
08:26
although I'll show something about that in a moment.
184
491000
2000
se bem que vou mostrar algo a esse respeito daqui a pouco.
08:28
So, you take the drop of blood, no further manipulations,
185
493000
3000
Então, coletamos a gota de sangue, sem mais manipulações.
08:31
you put it on a little device,
186
496000
2000
Colocamos em um pequeno dispositivo.
08:33
the device filters out the blood cells, lets the serum go through,
187
498000
4000
O dispositivo remove as células do sangue por filtração, deixa o soro passar,
08:37
and you get a series of colors
188
502000
2000
e a gente consegue uma série de cores
08:39
down in the bottom there.
189
504000
2000
ali na parte inferior.
08:41
And the colors indicate "disease" or "normal."
190
506000
4000
E as cores indicam doença ou normal.
08:45
But even that's complicated,
191
510000
2000
Mas mesmo isso é complicado.
08:47
because to you, to me, colors might indicate "normal,"
192
512000
4000
Pois para você, para mim, as cores podem indicar normal.
08:51
but, after all, we're all suffering from
193
516000
2000
Mas afinal todos nós estamos sofrendo de
08:53
probably an excess of education.
194
518000
3000
um provável excesso de educação.
08:56
What you do about something which requires
195
521000
2000
O que vamos fazer sobre algo que exige
08:58
quantitative analysis?
196
523000
2000
análise quantitativa?
09:00
And so the solution that we and many other people
197
525000
3000
E assim a solução em que nós e muitas outras pessoas
09:03
are thinking about there,
198
528000
2000
estamos pensando para isso,
09:05
and at this point there is a dramatic flourish,
199
530000
2000
e neste ponto existe um lance dramático,
09:07
and out comes the universal solution to everything these days,
200
532000
3000
e aparece a solução universal para tudo em nossos dias,
09:10
which is a cell phone. In this particular case, a camera phone.
201
535000
3000
que é um telefone celular. Neste caso particular, um celular com câmera.
09:13
They're everywhere, six billion a month in India.
202
538000
5000
Eles estão em toda parte, seis milhões por mês, na Índia.
09:18
And the idea is that what one does,
203
543000
3000
E a idéia do que se deve fazer,
09:21
is to take the device,
204
546000
2000
é pegar o dispositivo.
09:23
you dip it, you develop the color,
205
548000
3000
Você o molha. Você desenvolve a cor.
09:26
you take a picture, the picture goes to a central laboratory.
206
551000
3000
Você tira uma foto. A foto vai para um laboratório central.
09:29
You don't have to send out a doctor,
207
554000
2000
Você não precisa mandar um médico.
09:31
you send out somebody who can just take the sample,
208
556000
3000
Você manda alguém que simplesmente é capaz de tirar a amostra.
09:34
and in the clinic either a doctor, or ideally a computer
209
559000
3000
E na clínica, um médico, ou idealmente um computador
09:37
in this case, does the analysis.
210
562000
2000
neste caso, faz a análise.
09:39
Turns out to work actually quite well, particularly when your
211
564000
2000
E acontece que isso funciona muito bem, especialmente se sua
09:41
color printer has printed the color bars
212
566000
2000
impressora imprimiu as barras coloridas
09:43
that indicate how things work.
213
568000
2000
que indicam como as coisas funcionam.
09:45
So, my view of the health care worker of the future
214
570000
3000
Assim, minha visão do trabalhador de assistência à saúde do futuro
09:48
is not a doctor,
215
573000
2000
não é um médico,
09:50
but is an 18-year-old, otherwise unemployed,
216
575000
3000
mas um jovem de 18 anos, que de outro modo estaria desempregado
09:53
who has two things: He has a backpack full of these tests,
217
578000
2000
que tem duas coisas. Ele tem uma mochila cheia desses testes,
09:55
and a lancet to occasionally take a blood sample,
218
580000
3000
e uma lanceta para tirar uma amostra de sangue ocasionalmente,
09:58
and an AK-47.
219
583000
2000
e um AK47.
10:00
And these are the things that get him through his day.
220
585000
5000
E essas são as coisas de que ele precisa ao longo de seu dia.
10:05
There's another very interesting connection here,
221
590000
2000
Existe outra conexão interessante aqui.
10:07
and that is that what one wants to do
222
592000
2000
E isso é o que se pretende fazer
10:09
is to pass through useful information
223
594000
3000
é passar informações utilizáveis
10:12
over what is generally a pretty awful telephone system.
224
597000
4000
através de um sistema telefônico que geralmente é medonho.
10:16
It turns out there's an enormous amount of information
225
601000
3000
Acontece que há uma enorme quantidade de informações
10:19
already available on that subject, which is the Mars rover problem.
226
604000
3000
já disponíveis sobre esse assunto, que é o problema do jipe de Marte.
10:22
How do you get back an accurate view of the color on Mars
227
607000
4000
Como se pode conseguir uma imagem precisa da cor em Marte,
10:26
if you have a really terrible bandwidth to do it with?
228
611000
4000
se você tem uma péssima faixa de frequências para conseguir isso?
10:30
And the answer is not complicated
229
615000
2000
E a resposta não é complicada
10:32
but it's one which I don't want to go through here,
230
617000
2000
mas é algo que não pretendo detalhar aqui,
10:34
other than to say that the communication systems
231
619000
3000
exceto para dizer que os sistemas de comunicações
10:37
for doing this are really pretty well understood.
232
622000
2000
para fazer isso são muito bem conhecidos.
10:39
Also, a fact which you may not know
233
624000
3000
Além disso, um fato que talvez vocês não saibam,
10:42
is that the compute capability of this thing
234
627000
3000
é que a capacidade computacional desta coisa
10:45
is not so different from the compute capability
235
630000
2000
não é tão diferente da capacidade computacional
10:47
of your desktop computer.
236
632000
2000
do seu computador de mesa.
10:49
This is a fantastic device which is only beginning to be tapped.
237
634000
3000
Este é um dispositivo fantástico que está apenas começando a ser explorado.
10:52
I don't know whether the idea of one computer, one child
238
637000
4000
Não sei se a idéia de um computador, uma criança
10:56
makes any sense. Here's the computer of the future,
239
641000
3000
faz qualquer sentido. Aqui está o computador do futuro.
10:59
because this screen is already there and they're ubiquitous.
240
644000
5000
Pois esta tela já está lá, e eles estão em toda parte.
11:04
All right now let me show you just a little bit about advanced devices.
241
649000
2000
Muito bem, agora deixem que eu mostre a vocês um pouco desses dispositivos avançados.
11:06
And we'll start by posing a little problem.
242
651000
3000
E vamos começar apresentando um pequeno problema.
11:09
What you see here is another centimeter-sized device,
243
654000
3000
O que vocês vêem aqui é outro dispositivo de um centímetro.
11:12
and the different colors are different colors of dye.
244
657000
4000
E as cores diferentes são as várias cores de corantes.
11:16
And you notice something which might strike you as
245
661000
2000
E vocês notam algo que pode parecer a vocês
11:18
a little bit interesting,
246
663000
2000
um pouco interessante,
11:20
which is the yellow seems to disappear,
247
665000
3000
é que o amarelo parece desaparecer,
11:23
get through the blue, and then get through the red.
248
668000
3000
atravessar o azul, e então atravessar o vermelho.
11:26
How does that happen? How do you make something flow through something?
249
671000
3000
Como isso acontece? Como se faz uma coisa fluir através de outra?
11:29
And, of course the answer is, "You don't."
250
674000
2000
E a resposta, é claro, é: "Isso não se faz."
11:31
You make it flow under and over.
251
676000
2000
Pode-se fazer fluir por baixo ou por cima.
11:33
But now the question is: How do you make it flow
252
678000
2000
Mas então a questão é, como se faz isso fluir
11:35
under and over in a piece of paper?
253
680000
3000
por cima ou por baixo num pedaço de papel?
11:38
The answer is that what you do,
254
683000
3000
E a resposta é que o que se faz,
11:41
and the details are not terribly important here,
255
686000
3000
e os detalhes não são muito importantes aqui,
11:44
is to make something more elaborate:
256
689000
2000
é fazer algo um pouco mais elaborado,
11:46
You take several different layers of paper,
257
691000
2000
a gente pega várias camadas de papel,
11:48
each one containing its own little fluid system,
258
693000
3000
cada uma contendo seu próprio pequeno sistema fluido,
11:51
and you separate them by pieces of,
259
696000
2000
e a gente as separa com pedaços de,
11:53
literally, double-sided carpet tape,
260
698000
3000
literalmente, fita adesiva de dois lados para carpetes,
11:56
the stuff you use to stick the carpets onto the floor.
261
701000
3000
a coisa que se usa para grudar os carpetes no assoalho.
11:59
And the fluid will flow from one layer into the next.
262
704000
3000
E o fluido vai fluir de uma camada para outra.
12:02
It distributes itself, flows through further holes,
263
707000
3000
Ele se distribui, flui através de outros furos,
12:05
distributes itself.
264
710000
2000
se distribui.
12:07
And what you see, at the lower right-hand side there,
265
712000
3000
E o que vocês estão vendo do lado inferior direito ali
12:10
is a sample in which a single sample
266
715000
2000
é uma amostra na qual uma única amostra
12:12
of blood has been put on the top,
267
717000
3000
de sangue foi colocada no topo,
12:15
and it has gone through and distributed itself
268
720000
3000
e ela passou e distribuiu-se
12:18
into these 16 holes on the bottom,
269
723000
3000
nesses 16 furos embaixo,
12:21
in a piece of paper -- basically it looks like a chip,
270
726000
2000
num pedaço de papel, basicamente ele parecce uma bolacha,
12:23
two pieces of paper thick.
271
728000
3000
com a espessura de dois pedaços de papel.
12:26
And in this particular case we were just interested in
272
731000
2000
E neste caso particular só estávamos interessados na
12:28
the replicability of that.
273
733000
2000
possibilidade de replicação disso.
12:30
But that is, in principle, the way you solve
274
735000
2000
Mas esse é, em princípio, a maneira como se resolve
12:32
the "fever of unexplained origin" problem,
275
737000
2000
o problema da "febre de origem não explicada."
12:34
because each one of those spots then becomes
276
739000
2000
Pois cada um desses pontos torna-se então
12:36
a test for a particular set of markers
277
741000
3000
um teste para um conjunto particular de indicadores
12:39
of disease,
278
744000
2000
de doenças.
12:41
and this will work in due course.
279
746000
2000
E isso vai funcionar oportunamente.
12:43
Here is an example of a slightly more complicated device.
280
748000
3000
E aqui está um exemplo de um dispositivo um pouco mais complicado.
12:46
There's the chip.
281
751000
2000
Aí está a bolacha.
12:48
You dip in a corner. The fluid goes into the center.
282
753000
2000
Vocês molham um canto. O fluido vai para o centro.
12:50
It distributes itself out into these various
283
755000
3000
Ele se distribui para esses vários
12:53
wells or holes, and turns color,
284
758000
2000
poços ou furos, e fica colorido.
12:55
and all done with paper and carpet tape.
285
760000
3000
E tudo é feito com papel e fita de carpete.
12:58
So, I think it's as low-cost
286
763000
2000
Assim, creio que é o mais barato
13:00
as we're likely to be able to come up and make things.
287
765000
4000
que podemos conseguir para sair fazendo as coisas.
13:04
Now, I have one last, two last little stories
288
769000
3000
Agora, tenho uma última, duas últimas histórias
13:07
to tell you, in finishing off this business.
289
772000
3000
para contar a vocês, para concluir este negócio.
13:10
This is one: One of the things that one does occasionally
290
775000
3000
Esta é uma. Uma das coisas que ocasionalmente
13:13
need to do is to separate blood cells from serum.
291
778000
3000
é preciso fazer é separar as células sanguíneas do soro.
13:16
And the question was,
292
781000
3000
E a questão era,
13:19
here we do it by taking a sample,
293
784000
2000
aqui nós o fazemos tomando uma amostra.
13:21
we put it in a centrifuge,
294
786000
3000
Nós a colocamos em uma centrífuga.
13:24
we spin it, and you get blood cells out. Terrific.
295
789000
4000
Nós a giramos, e removem-se as células sanguíneas. Formidável.
13:28
What happens if you don't have an electricity,
296
793000
2000
O que acontece se não tivermos eletricidade,
13:30
and a centrifuge, and whatever?
297
795000
2000
e uma centrífuga, seja lá o que for?
13:32
And we thought for a while of how you might do this
298
797000
3000
E ficamos pensando como poderíamos fazer isso.
13:35
and the way, in fact, you do it is what's shown here.
299
800000
2000
E a maneira, de fato, de fazer isso, está mostrada aqui.
13:37
You get an eggbeater,
300
802000
2000
Você pega uma batedeira de ovos,
13:39
which is everywhere, and you saw off a blade,
301
804000
3000
que se encontra em qualquer parte. E você serra uma das lâminas.
13:42
and then you take tubing,
302
807000
2000
E então você pega um tubo,
13:44
and you stick it on that. You put the blood in, you spin it --
303
809000
2000
e enfia isso ali. Você coloca o sangue nisso. Você faz girar.
13:46
somebody sits there and spins it.
304
811000
2000
Alguém vai ali e faz girar.
13:48
It works really, really well.
305
813000
2000
Funciona realmente muito bem.
13:50
And we sat down, we did the physics of eggbeaters
306
815000
2000
E dissemos que estudamos a física das batedeiras de ovos
13:52
and self-aligning tubes and all the rest of that kind of thing,
307
817000
3000
e tubos auto-alinhantes e todas as outras coisas desse tipo,
13:55
sent it off to a journal.
308
820000
2000
mandamos para uma publicação científica.
13:57
We were very proud of this, particularly the title,
309
822000
2000
Estávamos muito orgulhosos disso, especialmente do título
13:59
which was "Eggbeater as Centrifuge."
310
824000
2000
que era "Batedeira de ovos como centrífuga."
14:01
(Laughter)
311
826000
1000
(Risos)
14:02
And we sent it off, and by return mail it came back.
312
827000
3000
E nós enviamos, e voltou pelo correio.
14:05
I called up the editor and I said,
313
830000
2000
Eu chamei o editor e disse,
14:07
"What's going on? How is this possible?"
314
832000
2000
"O que está acontecendo? Como isso é possível?"
14:09
The editor said, with enormous disdain,
315
834000
3000
E editor disse, com um desdém enorme,
14:12
"I read this.
316
837000
2000
"E li essa coisa.
14:14
And we're not going to publish it, because we only
317
839000
2000
E não vamos publicá-la, porque nós só
14:16
publish science."
318
841000
2000
publicamos ciência."
14:18
And it's an important issue
319
843000
2000
E isso é uma questão importante
14:20
because it means that we have to,
320
845000
2000
pois significa que precisaremos,
14:22
as a society,
321
847000
2000
como sociedade,
14:24
think about what we value.
322
849000
2000
pensar naquilo a que atribuímos valor.
14:26
And if it's just papers and phys. rev. letters,
323
851000
2000
E se é apenas artigos e comunicações científicas,
14:28
we've got a problem.
324
853000
3000
temos um problema.
14:31
Here is another example of something which is --
325
856000
3000
Aqui está outro exemplo de algo que é --
14:34
this is a little spectrophotometer.
326
859000
2000
Este é um pequeno espectrofotômetro,
14:36
It measures the absorption of light in a sample
327
861000
3000
Ele mede a absorção de luz numa amostra
14:39
The neat thing about this is, you have light source that flickers
328
864000
3000
a coisa interessante nisso é, você tem uma fonte de luz que pisca
14:42
on and off at about 1,000 hertz,
329
867000
2000
ligando e desligando a cerca de 1.000 Hz.
14:44
another light source that detects that light at 1,000 hertz,
330
869000
4000
Outra fonte de luz que detecta essa luz a 1.000 Hz.
14:48
and so you can run this system in broad daylight.
331
873000
3000
E assim você pode fazer esse sistema funcionar à luz do dia.
14:51
It performs about equivalently
332
876000
2000
Isso funciona mais ou menos do mesmo modo
14:53
to a system that's in the order of
333
878000
3000
que um sistema de custo na ordem de
14:56
100,000 dollars.
334
881000
2000
100.000 dólares.
14:58
It costs 50 dollars. We can probably make it for 50 cents,
335
883000
3000
Isso custa 50 dólares. Nós provavelmente poderemos fazê-lo por 50 cents,
15:01
if we put our mind to it.
336
886000
2000
se nos aplicarmos a isso.
15:03
Why doesn't somebody do it? And the answer is,
337
888000
2000
Porque não se faz isso? E a resposta é,
15:05
"How do you make a profit in a capitalist system, doing that?"
338
890000
4000
"Como se pode gerar lucro num sistema capitalista, fazendo isso?"
15:09
Interesting problem.
339
894000
3000
Problema interessante.
15:12
So, let me finish by saying
340
897000
2000
Assim, permitam que eu conclua dizendo
15:14
that we've thought about this as a kind of engineering problem.
341
899000
4000
que pensamos sobre isso como uma espécie de problema de engenharia.
15:18
And we've asked: What is the scientific unifying idea here?
342
903000
6000
E perguntamos, qual é a idéia científica unificadora aqui?
15:24
And we've decided that we should think about this
343
909000
1000
E decidimos que devemos pensar nisso
15:25
not so much in terms of cost,
344
910000
2000
não tanto em termos de custo,
15:27
but in terms of simplicity.
345
912000
2000
mas em termos de simplicidade.
15:29
Simplicity is a neat word. And you've got to think about
346
914000
2000
Simplicidade é uma palavra bacana. E precisamos pensar sobre
15:31
what simplicity means.
347
916000
2000
o que simplicidade significa.
15:33
I know what it is but I don't actually know what it means.
348
918000
4000
Eu sei o que é mas na verdade não sei o que significa.
15:37
So, I actually was interested enough in this to put together
349
922000
2000
Então, eu estava mesmo tão interessado nisso que reuni
15:39
several groups of people.
350
924000
4000
vários grupos de pessoas.
15:43
And the most recent involved a couple of people at MIT,
351
928000
3000
E o mais interessante envolveu algumas de pessoas do MIT,
15:46
one of them being an exceptionally bright kid
352
931000
2000
uma delas era um rapaz excepcionalmente brilhante
15:48
who is one of the very few people I would think of
353
933000
2000
que é uma das pouquíssimas pessoas nas quais eu penso
15:50
who's an authentic genius.
354
935000
2000
como sendo um gênio de verdade.
15:52
We all struggled for an entire day to think about simplicity.
355
937000
4000
Nós lutamos por um dia inteiro para pensar sobre simplicidade.
15:56
And I want to give you the answer of this
356
941000
2000
E quero oferecer a vocês a resposta desse
15:58
deep scientific thought.
357
943000
3000
profundo pensamento científico.
16:01
(Laughter)
358
946000
3000
(Risos)
16:04
So, in a sense, you get what you pay for.
359
949000
3000
Assim, de certo modo, vocês conseguem aquilo por que vocês pagam.
16:07
Thank you very much.
360
952000
2000
Muito obrigado.
16:09
(Laughter)
361
954000
1000
(Risos)
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