مختبر بحجم طابع بريد

عادة ما تكون مخابر اجراء تحاليل الاوبئة التقليدية عالية الكلفة و مرهقة بالنسبة الى الاماكن الاشد حاجة لها. ابتكار جورج وايتسادس المقدم ضمن فعالية تيد اكس بوسطن هو جهاز في غاية البساطة و بالامكان تصنيعه افتراضيا مجانا

المشكلة التي أريد أن أتحدث معكم حولها

هي في الواقع مشكلة

كيف يمكن للمرء توفير الرعاية الصحية

في عالم تمثل الكلفة فيه كل شيء.

كيف يمكن فعل ذلك؟

والنموذج الأساسي الذي أود أن أقترحه عليكم ،

ما أود أن أقترح عليكم هو ،

الذي يجعلنا نقول أنه من أجل

علاج المرض عليك أولا أن تعرف ما أنت بصدد علاجه --

هذا ما يدعى التشخيص -- ثم عليك أن تفعل شيئا.

لذا ، فالبرنامج الذي نحن بصدد انجازه وهو ما ندعوه

التشخيص للجميع ، أو التشخيص المجاني.

كيف يمكنك تقديم معلومات طبية ذات صلة

بأقرب ما يمكن الى المجانية؟ كيف يمكن فعل ذلك؟

اسمحوا لي أن أعرض أمامكم مثالين اثنين.

صرامة الطب العسكري

لا تختلف كثيرا عما هو الحال في دول العالم الثالث ،

موارد ضئيلة ، وبيئة قاسية ،

سلسلة من المشاكل من الوزن الخفيف ، وأشياء من هذا القبيل.

وأيضا لا يختلف كثيرا عن الرعاية الصحية المنزلية

و النظام العالمي للتشخيص.

لذلك ، فإن التكنولوجيا التي أريد أن أتحدث عنها

موجهة للعالم الثالث ، أما بالنسبة للعالم النامي ،

فان لها ، في اعتقادي ، تطبيقا أوسع نطاقا ،

لأن للمعلومات أهمية قصوى في نظام الرعاية الصحية.

اذن ، لدينا هنا مثالين اثنين.

أحدهما هو في الواقع مختبر متطور إلى حد ما في أفريقيا.

والثاني هو ببساطة مقاول

اتخذ مكانا ومن يدري ما الذي يفعله على طاولة وسط السوق.

و لا أدري أي نوع من الرعاية الصحية يتم تأمينها هناك.

ولكنها على الأرجح ليست الأكثر فعالية.

ما هو النهج الذي نتبعه؟

والطريقة التي عادة ما ننتهجها

لتحقيق مسألة خفض التكلفة ،

بالاستناد الى منظور الولايات المتحدة ،

هي اعتماد الحل الخاص بنا ،

ومن ثم محاولة خفض تكلفته.

ولا يهم كيف يمكن تحقيق ذلك

أنت طبعا لن تبدأ مع أداة تكلفتها 100،000 دولار

ثم تعمل على جعلها مجانية. بالتأكيد هذا لن يكون ممكنا.

لذلك ، فإن النهج الذي اتخذناه كان على العكس من ذلك.

لنسأل ، "ما هي أرخص الاشياء الممكنة

التي يمكننا أن نصنع منها نظام التشخيص ،

والحصول على معلومات مفيدة ،

إضافة وظيفة؟ " ووقع اختيارنا على الورق.

ما لدينا هنا هو جهاز نمطي.

طوله يبلغ حوالي السنتيمتر.

وهو بحجم الظفر.

الخطوط حول الحواف

هي من البوليمر.

انها مصنوعة من الورق ، والورق بالطبع يتشرب السوائل.

كما تعلمون ،بالنسبة للورق والقماش ، اسكب قطرة نبيذ على القماش ،

فسينتشر النبيذ في جميع الأنحاء.

وضعها على قميصك ، فسيخرب القميص.

هذا ما يفعله مسطح مائي.

لذا ،الفكرة في هذا الجهاز هي أن تقوم بسكب

قطرة في أسفله،

في هذه الحالة ، سنسكب البول.

السائل يأخذ طريقه الى هذه الغرف في الجزء العلوي.

اللون البني يدل على كمية الجلوكوز في البول.

اللون الأزرق يشير إلى مقدار البروتين في البول.

والجمع بينهما،

يمثل مجموعة أولى من

الاشياء المفيدة التي نريدها.

اذن هذا مثال لجهاز مصنوع من قطعة بسيطة من الورق.

الآن ، الى أي مدى يمكن جعل الإنتاج يسيرا؟

لماذا وقع اختيارنا على الورق؟

هنالك مثال آخر لنفس الشيء ، على الاصبع

يظهر لك أساسا ما يبدو عليه.

أحد أسباب استخدام الورقة هو أنه متوفر في كل مكان.

تمكنا من صنع هذه الأنواع من الأجهزة باستخدام

المناديل والورق الصحي

وأوراق التغليف، وعديد الاشياء.

و هذا ما يعزز قدرة الانتاج.

والثاني هو ، أنه بامكانك اجراء العديد والعديد

من الاختبارات في مكان صغير جدا.

سأبين بعد قليل كيف أن كومة من الورق

يمكن أن تأمن نحو

100،000 اختبارا، أو ما يعادل ذلك.

ثم أخيرا ، وهي النقطة التي لا ينتبه لها الكثير

في البلدان المتقدمة في مجال الطب،

أنه يزيل الحاجة الى الأدوات الحادة.

وما يعني الحاد في الإبر ، الأشياء التي تغرز.

إذا كنت قد اتخذت عينة من دم شخص ما

وقد يكون هذا الشخص مصابا بالتهاب الكبد الوبائي س ،

فأنت قطعا لا تريد ارتكاب خطأ وغرز نفسك.

حتما لا نريد ان نفعل ذلك.

لذلك ، كيف يمكن تفادي ذلك؟ انها مشكلة في كل مكان.

هنا يمكنك ببساطة حرقها.

لذلك ، فهذا يمثل نهجا عمليا

في البدء في العمل.

الآن ، يمكن القول، إذا كان استعمال الورق هو فكرة جيدة ،

فمن المؤكد أن أشخاصا آخرين فكروا في استعماله.

والجواب هو ، بالطبع ، نعم.

نصفكم ، تقريبا ،

وهم من النساء ،

ربما قاموا في احدى المرات باختبار للحمل.

والأكثر شيوعا من بينها

هو في جهاز يشبه ما ترونه الى اليسار.

انه يدعى التدفق الأفقي للمناعة.

وبوجه خاص في هذا الاختبار

البول ،إما أن يحتوي على

هرمون يسمى HCG أو لا

يتدفق عبر قطعة من الورق.

وهناك شريطان. شريط يشير إلى أن الاختبار يعمل.

وإذا ظهر الشريط الثاني ،فأنت حامل.

وهذا يمثل نوعا رائعا من الاختبار في عالم ثنائي.

والشيء الجميل في الحمل

هو أنك إما أن تكوني حاملا أو غير حامل.

أنت لست جزئيا حاملا أو تفكرين أن تكوني حاملا

أو شيء من هذا القبيل.

لذلك ، فإنه يعمل بشكل جيد جدا.

ولكنها لا تعمل بشكل جيد عندما تكونين بحاجة لمزيد من المعلومات الكمية.

وهناك أيضا الغميسة.

ولكن اذا نظرتم الى الغميسة ، فانها تمثل

نوع آخر من تحليل البول.

يوجد تنوع هائل للألوان و الأشياء مثلها

ما الذي نفعله حاليا حيال ذلك في الأوقات الصعبة ؟

اذا, فالمقاربة التي انطلقنا منها, هي أن نسأل

هل حقا من العملي عمل أشياء من هذا القبيل ؟

و لقد تم, من الناحية الهندسية البحتة, حل هذا المشكل.

و الاجراء الذي تم اتخاذه هو أن نبدأ باستعمال الورق.

نضعه في نوع جديد من الطابعات تدعى طابعات الشمع.

تقوم طابعات الشمع بما يشبه الطباعة.

أنها بصدد الطباعة. تضعه بداخله, ثم تسخنه قليلا.

يطبع الشمع خلالها فتمتصه الورقة.

فتحصل على الجهاز الذي تريده.

يقدر ثمن الطابعات حاليا ب800 دولارا.

نقدر أنه بامكانها, اذا شغلت لمدة 24 ساعة في اليوم

أن تقوم ب10 ملايين اختبار في السنة.

اذا فهذا المشكل قد تم حله. هذا المشكل بالذات قد تم حله.

و يوجد مثال لما انتم بصدد رؤيته

في قطعة ورقية بمساحة 8 على 12

والتي يستغرق صنعها نحو الثانيتين

ولذلك اعتقد ان هذا قد تم.

يوجد امر مهم هنا,

وهو...لأن الطابعة

طابعة ملونة, فهي تعطي ألوانا. و هذا ما تقوم به الطابعة الملونة

هذا ما ساريكم اياه بعد قليل, وهو أمر على درجة من الاهمية

الان, السؤال التالي الذي يخطر ببالكم طرحه

مالذي تودون قياسه؟ و مالذي تودون تحليله؟

أكثر شىء تودون تحليله,

لا يزال بعيد المنال.

وهو ما ندعوه "حمى مجهولة المصدر".

يأتي أحدهم الى المشفى,

يشكون من حمى, حالتهم سيئة, مما يشكون؟

هل هم مصابون بمرض السل؟ هل هم مصابون بمرض الإيدز؟

هل هم مصابون بنزلة برد؟

مشكلة الفرز. هذا مشكل عويص

لاسباب لن اخوض فيها.

هنالك كم هائل من الامور التي علينا التمييز بينها.

ومن ثم هنالك أمور أخرى,

الايدز, التهاب الكبد, الملاريا,

مرض السل, وأمراض أخرى.

وأمور أبسط كتوجيهات العلاج.

و حتى هذا فهو معقد اكثر مما تتصورون.

لدي صديق يعمل في علم النفس حول اختلاف الثقافات

وهو مهتم بالاجابة عن سؤال

لماذا يتناول بعض الناس أدويتهم فيما يمتنع البعض.

اذا, دابسون, أو شىء من هذا القبيل,

عليك أن تستعمله لفترة ما.

حصلت قصة رائعه أثناء حديث الى قرويين في الهند.

كان السؤال, "هل تناولت الدابسون؟" "نعم."

"هل تناولته بانتظام يوميا؟" "نعم."

"هل تناولته لمدة شهر؟" "نعم."

ما كان يعنيه في الواقع هذا الشخص

هو أنه أطعم جرعة 30 يوما من الدابسون

لكلبه ذلك الصباح.

(ضحك)

كان يقول الحقيقة. لأنه

في ثقافة مختلفة

الكلب هو بديل عنك,

تعلمون ، "اليوم" ، "هذا الشهر" ، "منذ موسم الأمطار ،"

هناك الكثير من الفرص لسوء الفهم.

وهكذا فان المسألة هنا

في بعض الحالات هي معرفة

كيفية التعامل مع المسائل التي تبدو بدون أهمية ،

كالامتثال

الآن ، دعونا نلقي نظرة على ما يبدو وكأنه اختبار نموذجي.

أوخز اصبعا ، ستحصل على بعض الدم ،

حوالي 50 مياكرولتر

هذا كل ما ستحصلون عليه.

وبما أنه لا يمكنك استخدام هذا النوع من النظم المتبعة.

فانه لا يمكنك استعماله بشكل جيد ،

على الرغم من أنا سأريك شيئا عن ذلك في لحظة.

اذا ، تأخذ قطرة دم ، بدون أي اضافات.

تضعها على جهاز صغير.

يقوم الجهاز بتصفية خلايا الدم ، ويسمح للمصل أن يمر،

وسوف تحصل على مجموعة من الألوان

في أسفل هناك.

وتشير الألوان الى وجود مرض أو لا.

ولكن حتى هذا الأمر يعتبرمعقدا.

لأنه بالنسبة لك ،أو لي ، قد تشير الألوان الى حالة عادية.

ولكن في نهاية الامر يعاني جميعنا من

إفراط في التعليم

ما الذي يمكن عمله حيال الأمر الذي يتطلب

التحليل الكمي؟

وبالتالي فإن الحل الذي نحن والكثير من الناس

يفكرون فيه،

وعند هذه النقطة كان هناك ازدهار درامي،

ويخرج الحل الشامل لكل شيء لهذه الأيام,

وهو الهاتف الخلوي. في هذه الحالة بالذات ، كاميرا الهاتف.

وهم في كل مكان ، ستة ملايين شهريا ، في الهند.

والفكرة هي ما فعله أحدهم،

هو أخذ الجهاز.

تقوم ببعض التعديلات. تطور اللون.

تقوم بأخذ صورة. و من ثمة تقوم بارسالها الى المختبر.

لن يكون من الضروري ارسال طبيب.

فقط تقوم بارسال شخص يستطيع أخذ العينة.

و في العيادة يقوم اما الطبيب, أو من المستحسن جهاز كمبيوتر

في هذه الحالة, باجراء التحاليل.

و قد تبين فعلا أنه يعمل جيد جدا ، وخاصة عندما تقوم

طابعة الالوان بطبع أشرطة اللون

التي تبين كيف تعمل الأشياء.

ولذا ، فمن وجهة نظري عامل الرعاية صحية في المستقبل

ليس طبيبا،

ولكن شاب في 18 من العمر، ليس لديه عمل دون هذا

بحوزته شيئين اثنين. حقيبة مملوؤة بهذه التجارب،

و مشرط لاخذ عينة دم,

و بندقية كلاشينكوف.

وهذه هي الأمور التي تحصل له خلال يومه.

هناك اتصال آخر مثيرا للاهتمام هنا.

وهذا ما يريد أحدهم تحقيقه

هو تمرير معلومات مفيدة

من خلال ما يكون عادة نظام هاتف متسع.

وتبين وجود كمية هائلة من المعلومات

المتاحة بالفعل حول هذا الموضوع ، وهو مشكلة مسبار المريخ.

كيف نعود بمنظر دقيق للون على سطح المريخ ،

إذا كان لدينا نطاق تردد كبير لنحقق ذلك؟

والجواب ليس معقدا

و لكني لن أتطرق لذلك هنا,

غير أني سأضيف أن أنظمة الاتصالات

المتاحة للقيام بذلك هي في الواقع مفهومة بشكل جيد.

أيضا ، الأمر الذي قد لا تعرفه،

هو أن قدرة الحاسب لهذه المهمة

لا تختلف كثيرا عن قدرة الحاسب

على كمبيوتر مكتبك الخاص.

هذا جهاز رائع وهو لا يزال في بداية استغلاله.

أنا لا أعرف ما إذا كانت فكرة جهاز كمبيوتر لكل طفل

يجعل أي معنى لهذا. وهذا كمبيوتر المستقبل.

لأن هذه الشاشة موجودة بالفعل وانهم في كل مكان.

حسنا الآن اسمحوا لي أن أعرض قليلا بعض الأجهزة المتقدمة.

وسوف نبدأ بطرح مشكلة صغيرة.

ما نراه هنا هو جهاز آخر بحجم سنتيمتر.

والألوان المختلفة هي ألوان مختلفة من الصبغة.

وتلاحظ الأمر الذي قد يثير لديك القليل

من الاهتمام,

وهو ان اللون الأصفر بدأ يختفي،

و حصلنا من خلاله على اللون الأزرق ، ومن ثم على اللون أحمر.

كيف حدث ذلك؟ كيف يمكن لشىء أن يتدفق من خلال شيء ما؟

وبالطبع الجواب هو "لا".

أنت تجعل من التدفق يحدث تحت و من خلال.

ولكن فإن السؤال الآن هو ، كيف يمكن أن تجعله يتدفق

تحت و خلال في قطعة من الورق؟

والجواب هو ان ما تقوم به ،

والتفاصيل ليست مهمة جدا هنا ،

هو جعل شيء أكثر تفصيلا ،

وانت تأخذ طبقات عدة مختلفة من الورق ،

يحتوي كل منها على نظامه السائل الصغير،

ثم تقوم بفصلها قطعة قطعة،

بالضبط كما تفعل مع شريط سجاد ذو جهتين,

المادة التي تستخدم في الصاق السجاد على الأرض.

وسوف تدفق السائل من طبقة الى أخرى.

وتوزع نفسها ، وتتدفق من خلال فتحات أخرى ،

وتوزع نفسها.

وماذا ترى في الجانب الأيمن السفلي هناك

عينة التي تم فيها وضع عينة واحدة

من الدم الذي وضع في الأعلى ،

وتسربت من خلال ووزعت نفسها

عبر هذه الثقوب الستة عشر في القاع ،

في قطعة من الورق ، تبدو أساسا كأنها رقاقة ،

قطعتين من الورق السميك.

وفي هذه الحالة بالذات نحن مهتمون فقط

في تكرار ذلك.

ولكن هذا هو ، من حيث المبدأ ، الطريقة التي تم بها حل

مشكلة الحمى "من اصل غير المبررة"

لأن كل واحدة من تلك البقع ثم يصبح

اختبارا لمجموعة معينة من علامات

المرض.

وسيستمر هذا العمل في الوقت المناسب.

وهنا مثال على جهاز أكثر تعقيدا قليلا.

هنالك شريحة.

تضعها في زاوية. السائل يذهب الى المركز.

وتوزع نفسها للخروج الى هذه

الآبار المختلفة أو الثقوب ، وتتحول الى لون.

وكل شىء تم صنعه من الورقة وشريط السجاد.

لذا ، اعتقد انه منخفضة التكلفة

كما أننا من المحتمل أن نكون قادرين على الخروج والقيام بهذه الامور.

الآن ، لدي آخر ، أو ثاني آخر قصة

لأخبركم ، في نهاية هذه الأعمال.

الاولى. أحد الاشياء التي نحتاج من حين لآخر القيام بها

هو فصل خلايا الدم عن المصل.

و كان السؤال,

هنا نقوم بذلك عن طريق أخذ عينة.

نضعها في الجهاز الطارد.

نجعلها تدور, فنحصل على الخلايا جانبا. رائع.

ماذا سيحصل ان لم يكن لديك طاقة كهربائية,

أو جهاز طارد, أو ما شابه؟

ونفكر لبعض الوقت كيف يمكن القيام بذلك.

والطريقة ، في الواقع ، تفعل ذلك ، هو ما هو موضح هنا.

تأخذ مضرب البيض ،

وهو متوفر في كل مكان. تنزع منه الشفرة.

ومن ثم تأخذ الأنابيب ،

تلصقها على ذلك. تضع الدم فيها. ثم تجعلها تدور.

أحد ما يجلس هناك ويجعلها تدور.

حقا انها تعمل بشكل جيد.

وقلنا اننا نقوم بفيزياء مضارب البيض

و التصفيف الذاتي للأنابيب و كل الأشياء المتبقية من هذا القبيل.

أرسلناها الى مجلة.

كنا فخورين جدا بهذا ، لا سيما بالعنوان

الذي كان "مضرب البيض كجهاز للطرد المركزي."

(ضحك)

أرسلناه ، وتم إعادته عن طريق البريد.

اتصلت برئيس التحرير وقلت :

"ما الذي يحدث؟ كيف حدث هذا؟"

فأجابني رئيس تحرير ، مع ازدراء كامل ،

"قرأت هذا.

ونحن لن ننشره ، لأننا فقط

ننشر العلم. "

وانها مسألة مهمة

لأنه يعني أنه يتعين علينا أن ،

كمجتمع ،

نحن نفكر فيما له قيمة.

واذا كان مجرد أوراق ورسائل مراجعة ،

فلدينا مشكلة.

وهنا مثال آخر وهو --

هذا مقياس طيف ضوئي صغير

يقيس امتصاص الضوء في عينة

الشيء الأنيق في هذا هو، أن لديك مصدر ضوء ذي ومضات

ويشتغل و يتوقف حوالي 1000 هيرتز.

مصدر آخر الضوء يكشف أن تردد الضوء 1000 هيرتز.

وهكذا يمكنك تشغيل هذا النظام في وضح النهار.

ينفذها بنحو متكافئ

مع نظام يكلف نحو

100,000 دولارا

ثمنه 50 دولار. يمكننا ان نخفض من ذلك لربما 50 سنتا ،

إذا ركزنا عليه.

لماذا لم يسبق لشخص القيام بذلك؟ والجواب هو ،

"كيف يمكنك تحقيق الربح في نظام رأسمالي ، والقيام بذلك؟"

مشكلة ذات اهتمام.

لذلك ، اسمحوا لي أن أنهي بالقول

كنا ننظر لهذا كنوع من المشاكل الهندسية.

ولقد طلب منا ، ما هي الفكرة العلمية الموحدة هنا؟

ولقد قررنا أنه ينبغي لنا أن نفكر في هذا

وليس ذلك بكثير من حيث التكلفة ،

ولكن من حيث البساطة.

البساطة هي كلمة أنيقة. وعلينا التفكير في ذلك

ماذا تعني البساطة.

وأنا أعلم ما هي ولكن لا أعرف ما تعنيه في الواقع.

لذلك ، كنت فعلا مهتما بها بما فيه الكفاية لجمع

عدة مجموعات من الناس معا.

و الاحدث يضم البعض من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ،

أحدهم طفل لامع بشكل استثنائي

وهو واحد من قلة قليلة من الناس أعتقد أنه

عبقري حقيقي.

نحن نناضل جميعا لمدة يوم كامل للتفكير في البساطة.

وأريد أن أعطيكم الإجابة

الفكر العلمي العميق.

(ضحك)

لذلك ، إلى حد ما ، فسوف تحصل على ما تدفعه من مقابل.

شكرا جزيلا.

(ضحك)