George Whitesides: Posta pulu boyutunda bir laboratuvar.

Hastalık teşhisleri icin geleneksel laboratuar testleri bunlara en çok ihtiyaç duyan bölgeler icin çok pahalı ve kullanışsız olabilir. George Whiteside'ın dahice cevabı nerdeyse maliyetsiz olarak üretilen ve kusursuz olan bir araç, TEDxBoston'da.

Sizinle konuşmak istediğim problem

aslında şu problemdir:

Biri nasıl olur da bir sağlık hizmeti sağlar

paranın herşey olduğu şu dünyada.

Bunu nasıl yaparsın?

ve size önermek istediğimiz basit paradigma,

Benim önermek istediğim,

bir hastalığı tedavi edebilmek için önce ne olduğunu

bilmeniz gerektiğini -ki bu teşhistir - sonra

bir şey yapmanız gerektiğini söyleyebileceğiniz bir paradigma.

Böylece, bizim ilişkili olduğumuz program, bizim değişimizle

herkes için teşhis, ya da sıfır masraflı teşhis.

Sıfır maliyete en yakın, tıp ile alakalı

bilgiyi nasıl sağlarsınız? Bunu nasıl yaparsınız?

Size iki örnek vereyim.

Askeri ilaçların güçlükleri

3. dünya ülkelerinkinden pek farklı değil,

yetersiz kaynak, zorluklarla dolu bir çevre,

bir dizi ufak çapta problem ve bunun gibi şeyler.

Aynı zamanda ev sağlık hizmetlerinden ve tanısal sistem dünyasından

çok farklı değildir.

Sonuçta size bahsetmek istediğim teknoloji

3. dünya ülkeleri için, gelişen dünya için

ama bence çok daha geniş bir uygulama alanına sahip

çünkü bilgi sağlık hizmetlerinde büyük bir rol oynamaktadır.

Burada iki örnek görüyorsunuz,

biri gayet değerli sayılabilecek Afrika'da bir laboratuvar,

ikincisi ise sadece bir girişimci

bir masaya yerleşmiş ve kim bilir neler yapıyor.

Orada nasıl bir sağlık hizmeti veriliyor bilmiyorum.

Ama o büyük olasılıkla çok verimli olan bir şey değil.

Bizim yaklaşımımız ne?

Masraf azaltma problemine

klasik birinin yaklaşımı gibi

Amerika Birleşik Devletleri perspektifinden başlayıp,

çözümü alıp

masrafları kesmeye çalışarak

100,000 dolarlık bir aleti

ne yaparsanız yapın,

0 maliyete ulaştıramazsınız. Bu yaklaşım işe yaramaz.

Bundan dolayı, bizim yaklaşımımız tersten bakmaktı.

Şu soruyu sorarak "Çalışan ve yaralı

bilgi veren teşhıs sistemini en ucuz

neden yapabiliriz"

ve biz kağıdı şeçtik.

Burada gördüğünüz prototipik bir cihaz.

Bu kenarı bir santimetre kadar.

Tırnak boyutunda.

Kenarların çevresindeki cizgiler

bir polimer.

Kağıtdan yapılı, ve tabiki kağıt sıvıyı emer.

Bildiğiniz üzere, kağıt, kumaş, masa örtüsüne bir damla şarap dökun

ve şarap herşeye bulaşır.

gömleğinize koyun, gömleği mahveder.

Hidrofilik -su seven- yüzey böyledir.

Bu alette fikir şudur ki,

alt kısma bir damla

idrar damlatırsınız.

Sıvı o tepedeki odaciklara emilir.

Kahverengi idrarda bulunan glikoz miktarini belirtir.

Mavi renk idrarda bulunan protein miktarini belirtir.

Ve istediğiniz yararlı şeyler arasında

bu ikisinin kombinasyonu

en önemli olanlarıdır.

Bu sadece basit bir kağıtdan yapılmış olan bir alet örneğidir.

Şimdi, bir ürünü ne kadar basitleştirebilirsiniz?

Niçin biz kağıt seçtik?

Burada bir örnek var bu ürünün

nasıl gözüktüğünü parmak üzerinde gösteren.

Kağıt kulanmamız icin birinci sebep, kağıt her yerde.

Bunun gibi başka cihazlar da yaptık

tuvalet kağıdı, peçete, ambalaj kağıdı

ve bunlar gibi benzer bir cok ürünü kullanarak

Yapım kapasitesi hazır.

İkincil olarak da, bir çok testi

çok ufak bir alana sıkıştırabilirsiniz.

Size az sonra göstereceğim bir yığın kağıda

yüksek ihtimalle

100,000 test barınabilir.

Sonuncu olarak da, gelişmiş ülke tıbında

fazla düşünülmeyen bir nokta şudur ki

sivrileri elemine eder.

Sivriler ne demektir, batan aletler.

Mesela birinden kan örneği aldınız

o kişide hepatit C bulunabilir

iğneyi kendinize batirmak gibi bir hatayi yapmak istemezsiniz.

Neden olduğu açık, bunu yapmak istemezsiniz.

O iğneyi nasil ortadan kaldırırsınız? Bu her yerde olan bir problem.

Basit bir çözüm olarak onu yakarsınız.

Sonuç olarak, işlere başlamak için

pratik bir yoldur.

Şimdi dersiniz ki eğer kağıt bu kadar güzel bir fikirse

başkaları kesinlikle düşünmüştur.

Cevap ise tabiki evet,

Aşa yukarı yarınız

bayan olanlar

hayatınızın bir noktasında hamilelik testi almışınızdır.

Bunların en yaygın olanı ise

bu soldakı gibi görünen bir cihazdır.

Adı: yanal akış bağışıklık tahlili

Bu spesifik testde

HCG adı verilen ve idrarda

bulunan hormon bir parça

kağıt boyunca akar yada akmaz.

iki tane bar vardır, birinci bar testin çalıştığını gösterir

ve diğer bar da gözükürse, hamilesinizdir.

Bu binari bir dünyada mütiş bir testdir.

Hamilelikle ilgili güzel şey ise

ya hamilesinizdir ya da değılsinizdir.

Yarım hamile ya da hamile kalmayi düşünüyorsunuz

gibi bir durum yoktur.

Yani kağıt test burada çok güzel çalışır,

ama daha niceliksel sonuçlar istediğinizde çalışmaz.

Ölçüm çubukları da vardır

ama eğer ölçüm çubuklarına bakarsanız, onlar

başka tür idrar analizleri içindir.

Bir çok renk ve buna benzer şeyler vardır.

Zor koşullarda bu durumla ilgili gerçekten ne yaparsınız?

Böylece bizim başladığımız yaklaşım, şu soruyu sormaktı:

Buna benzer araçlar yapmak gerçekten pratik mi?

O sorun şimdi, tamamen mühendislik bakış açısı kullanılarak çözüldü.

ve bizim izlediğimiz prosedür sade bir sekilde kağıtla başlamaktır

Mum yazıcısı olarak adlandırılan yeni bir yazıcıdan geçırırsınız bu kağıdı

Mum yazıcısı yazmaya benzer bir işlem yapar

Basmadır. Bunu koyarsınız biraz da ısıtırsınız.

Mum kağıdın içine emilir

böylece istediğiniz araçı elde etmiş olursunuz.

Yazıcının şu andaki maliyeti 800 dolar.

Eğer bu yazıcıyı 24 saat çalıştırırsanız

yılda yaklaşık 10 milyon test yaparlar.

Böylece bu sorun çözülmüş bir sorundur.

Ve bu gördüğünüz şeyin bir örneği var

Bu 8'e 12 bir kağıt

Bunu yapmak 2 saniye sürüyor

Ben bunu da bitmiş olarak nitelendiriyorum

Burada çok önemli bir konu var,

o da şudur ki bu bir yazıcı

renkli yazıcı, renki baskı yapar. Renkli yazıcıların yaptığı gibi.

Size az sonra göstereceğim bu aslında cok yararlı.

Şimdi sormak istediğim bir sonraki soru ise:

Ne ölçmek istersiniz? Ne analiz etmek istersiniz?

Ve en çok incelemek isteyebileceğiniz şeyden kayda değer uzaklıktayız.

bu da ''tanımlanmamış orijin ateşi''

diye adlandırdığımız şeydir.

Biri kliniğe gelir

ateşi var, kendini iyi hissetmiyor, hastalığı nedir?

tüberküloz mu, AIDS mi?

Yoksa soğuk algınlığı mı?

triyaj sorunu, değinmeyeceğim sebeplerden

dolayi zor bir sorun.

Aralarında ayırt etmek istediğiniz bir çok şey vardır.

Ama bazı seriler vardir,

AIDS, hepatit, sıtma

tüberküloz, ve diğerleri

Ve tedavi kılavuzluğu gibi basit olanlar.

Ama onlar bile düşündüğünüzden daha karmaşıktır.

Bir arkadaşım kültürler arası psikiyatride çalışıyor

ve onun ilgisini şu soru çekiyor:

insanlar niçin ilaçlarını almazlar?

mesela Dapsone, yada ona benzer bir ilaç

uzun bir süre kullanılması gereken bir ilaç

Çok güzel bir hikaye var Hindistanda bir köylü ile ilgili

Sormuşlar: "Dapsone'larını alıyor musun?", "Evet"

"Hergün aldın mı?", "Evet"

"Bir ay boyunca aldın mı?","Evet"

Adamın aslında söylemek istediği şey şu ki

30 günlük Dapsone'u

o sabah köpeğine vermiş olmasıydı

(Gülüşmeler)

O doğruyu söylüyordu çünkü

başka bir kültürde

köpeğin senin vekilindir

birde bilirsiniz ki "bugün","bu ay"."yağmurlu sezondan beri"

yanlış anlaşılabilecek bir çok imkan var

buradaki sorun şudur ki:

önemsiz olarak gözüken bazı sorunların

nasıl ilgilenilmesini çözmek,

örneğın uyum gibi.

Şimdi klasik bir testin nasıl olduğuna bakalım

parmağa iğne batırırsınız, az bir kan alırsınız

yaklaşık 50 microlitre

Bundan daha fazlasını alamazsınız

çünkü klasik sistemleri kullanamaz durumdasınız

bunu iyi derecede manipule de edemezsiniz,

ama bu konu ile ilgili size az sonra bir şey göstereceğım

Evet, bir damla kan aldınız, daha fazla manipulasyon da yok

ufak bir cihaza koydunuz

cihaz kan hücrelerini filitreledi, serumun geçmesine izin verdi

ve bir seri renkler oluştu,

şurada aşağıda.

ve renkler hastalık mı normal mı belirtti.

Ama bu bile karmaşık olabilir

çünkü sana ya da bana renkler normali belirtiyor olabilir

ama ne de olsa biz yoğun eğitimin

kurbanlarıyız.

niceliksel bir analiz isteyen bir şey için

ne yaparsiniz?

Benim ve bir çok insanin

düşündüğü çözüm ise

bu noktada dramatik bir gelişme var

ve günümüzde herşeyın çözümü olan evrensel cözüm çıkar

cep telefonu, bu spesifik durumda, kameralı bir telefon

Her yerde varlar, ayda 6 milyon, Hindistanda

Fikir ise biri

o cihazi alır

daldırırsınız, renkleri oluşturursunuz,

resmini çekersiniz, bu resim merkezi bir laboratuvara gider.

Bir doktor da yollamanıza gerek yok.

Siz sadece örnek alabilcek birini yollarsınız

ve bu durumda klinikde bir doktor yada ideal olarak bir bilgisayar

analizi yapar.

Sonuç olarak bu iş aslında çok kolaydır

hele renkli yazıcınız işlerin nasıl

yürüdüğünü gösteren renklı çizgileri bastıkdan sonra.

Sonuç benim görüşümde geleceğın saglık çalışanı

bir doktor değıl

18 yaşında bir gençtir, diğer bir değişle işsiz.

iki şeyi var, bir bu testlerle dolu bir çanta

ve lanset ara ara kan örneği almak için,

iki, bir AK47.

Gününü geçirmesini sağlayan seyler bunlardır,

Burada başka çok enteresan bir sorun var

o da genel olarak bu kadar kötü bir

telefon ağından yararlı bilgi geçirmek

isteyen biri.

Olay şudur ki bu konu ile ilgili muzzam miktarda

bilgi var, Mars gezgini sorunu.

Mars'ın yüzeyinin renklerini nasıl kesin bir şekilde alırsın,

çok kötü bir band genişliğin varsa?

Ve cevap cok karmaşık değil,

Bunların yapılması için haberleşme sistemleri

yeterince anlaşılmış durumda

ama burada bunun dışında bu konuya değınmeğeceğım.

Ayrıca bir çoğunuz bilmeyebilir ama

bunun hesaplama kabiliyeti

bir masaüstü bilgisayardan

çok farklı değil.

Daha yeni yeni keşfetığımız olağanüstü bir cihaz bu.

Bir çocuğa bir bilgisayar fikri mantıklı mıdır ben bilemem ama,

işte geleceğin bilgisayarı.

Çünkü bu ekran şimdiden orada ve onlar her yerde hazır ve nazır bulunmakta.

Peki size şimdi biraz daha gelişmis cihazlardan bahsedeyim.

Ufak bir problem ortaya çikararak başlıyalım.

Burada gördüğünüz başka bir santimetrelik bir cihaz.

ve değişik renkler ise değişik reklerde boya

size az biraz enteresan gelebilecek

bir şey farketmiş olabilirsiniz

bu da şudur ki sarı kayboluyormuş gibi gözüküyor.

maviden geçer sonra da kırmızıdan.

Bu nasıl oluyor? Nasıl olur da birseyi birseyin içersinden akıtırsınız?

ve elbette cevap "Hayır öyle birşey yapmazsınız"

üzerinden ve üstünden akıtırsınız.

ama şimdi soru şu üzerinden yada altından

akmasını nasıl sağlarsınız.

cevap ise şudur ki

bu şeyi daha özenli yaparsınız,

detaylar çok önemli değıl.

bir kaç kat kağıt alırsınız

her biri kendi sıvı sistemini içerir

ve onlari çift taraflı halı

bandı ile ayırırsınız.

şu halıları yerlere yapıştırmak için kullanılan bant.

ve sıvı bır katmandan diğer katmana akar

kendisini dağıtır, deliklerden akar

ve kendini dağıtır.

Şurada sağ tarafta gördüğünüz

örneğin üstüne bir damla kan örneği

konulmuştur ve bu kan

kendisini aşağıda bulunan

16 deliğe akıtmıştır.

Bu parça kağıt bir çipi andırır

iki kağıt kalınlığında.

Bu spesifik örnekte biz sadece bunun

tekrarlanabilirliğini inceliyorduk.

Ama presipte "kaynağı belirsiz ateş"

problemini bu şekılde çözersınız.

Çünkü bütün bu noktalar farkı

hastalıklar için bireysel testlere

belirleyeci olacaklar.

Ve bu zamanla çalışacaktır.

ve burada biraz daha kompleks bir cihazin bir örneği var

iste çip

köşesini daldırırsınız, sıvı merkeze gider

ve kendisini çeşitli deliklere veya kuyucuklara akıtır

ve renk değiştirir.

ve gene hepsi kağıt ve halı bandı ile yapılır.

Bence bu bulabilceğimiz

en ucuz yol bu şeyleri yapmak için.

Şimdi bu işi bitirmeden önce, son bir

iki kısa hikayem olacak.

Birinin arasıra yaptigi şeylerden biri

o da şudur ki serumdan kan hücrelerini ayirmak

Burada bir örnek alırız

santrifüje koyarız, çevirirz onu

kan hücrelerini alırız, süper.

Ama sorun şuki

Elektrik yoksa ne olur?

veya bir sentrifüj yoksa?

ve biz bu konu üstünde biraz düşündük

ve sonuç burada gösterildiği gibi

bir yumurta çırpma aleti alırsınız

ki bu heryerde, bıçakların birini sökersiniz

bir tüp alıp buna yapıştırırsınız

kanı içine koyarsınız ve onu çevirirsiniz.

Biri orda oturur ve bunu çevirir

Çok guzel işe yarıyor.

ve biz dedik ki yumurta çırpıcısının

tüplerin ve geri kalan herşeyin fiziklerini yaptık

ve bir dergiye yolladık

Özellikle başlıkdan çok gurur duyuyorduk,

"Yumurta çırpıcısı Sentrifüjü"

(Gülüşmeler)

ve yolladık, ve iade mektubu olarak geri geldi.

Editörü aradim ve dedim ki

"Neler oluyor? Bu nasıl mümkün olabilir"

ve editör dedi ki, gayet büyük bir küçümseme ile

"Ben bunu okudum.

ve biz bunu yayınlamayacağız, çünkü biz

sadece bilim yayinlariz."

ve bu önemli bir konu

çünkü biz bir toplum olarak

neye değer verdiğimizi

bir düşünmeliyiz.

ve eğer bunlar sadece kağıtlar ve fizik eleştirme mektupları ise

bir sorunumuz var.

ve bir örnek daha

bu da ufak bir spektrofotometre.

Bir örnekte ışığın emmilmesini ölçer.

bununla ilgili harika olan şey ise, 1000 hertz de açınıp kapanan titrek

bir ışık kaynağınız var.

başka bir ışık kaynağı ise bunu alagılar gene 1,000 hertz de

sonuç olarak bu sistemi güpegündüz çalıştırabilirsiniz.

yaklaşık 100,000 dolar olan bir

sisteme nerdeyse denk bir

şekilde çalışır.

Maliyeti 50 dolar biz bunu kafamiza koyarsak

50 sente kadar düşürebilirz.

Neden bunu kimse yapmıyor, cevap şu ki:

"Bunu yaparak kapitalist bir sistemde nasil kar yaparsiniz"

Garip bir problem.

Son bir şey diyerek bitireyim

biz bunu bir mühendislik problemi şeklinde düşündük

ve sorduk burada bilimsel birleştirici fikir nedir

ve karar verdik ki maliyet açısından değil

basitlik açısından

düşünmeliyiz.

Sadelik harika bir kelime ve sadeliğin anlamı

nedir bunu düşünmeniz lazim.

Ben nedir biliyorum ama tam olarak ne demektir onu bilmiyorum.

Sonuçta bunu bir grup insani bir araya getircek

kadar merakliydim.

En sonuncu bir kaç tane MIT mezunu insan da içeriyordu,

içlerinden biri benim orjinal bir

dahi olduğunu düşündüğüm

olağınüstü zeki bir çocuk.

Hepimiz tam bir gün boyunca çabaladık düşündük sadelık nedir?

ve ben size bu derin bilimsel düşüncenin

cevabını vermek istiyorum

"İçine sıçılması imkansiz olan"

sonuç olarak, ne ödediyseniz onu alırsınız.

Çok teşekkurler

(Gülüşmeler)