1
00:00:08,820 --> 00:00:12,820
Egyre megszokottabb látvány
a világ kórházaiban:

2
00:00:12,820 --> 00:00:15,790
a nővérek megmérik a súlyunkat,
magasságunkat, vérnyomásunkat,

3
00:00:15,790 --> 00:00:19,560
majd egy csillogó műanyagcsipeszt
tesznek az ujjunkra.

4
00:00:19,560 --> 00:00:24,610
Egyszer csak egy digitális kijelző
leolvassa vérünk oxigénszintjét.

5
00:00:24,610 --> 00:00:25,884
Hát ez meg hogy történt?

6
00:00:25,884 --> 00:00:29,234
Hogy képes egy műanyagcsipesz
bármit kiolvasni a vérünkből...

7
00:00:29,234 --> 00:00:31,084
vérminta nélkül?

8
00:00:31,084 --> 00:00:32,164
Íme, a trükk nyitja:

9
00:00:32,164 --> 00:00:34,474
testünk átlátszó,

10
00:00:34,474 --> 00:00:38,214
vagyis nem teljesen nyeli el
és tükrözi vissza a fényt.

11
00:00:38,304 --> 00:00:42,374
Valamennyi fény átjut a bőrön,

12
00:00:42,374 --> 00:00:44,454
izmokon és ereken.

13
00:00:44,454 --> 00:00:45,564
Nem hiszik el?

14
00:00:45,564 --> 00:00:47,924
Tartsanak egy zseblámpát
a hüvelykujjukhoz.

15
00:00:47,924 --> 00:00:52,814
Mint kiderült, a fény segíthet
testünk belsejének feltárásában.

16
00:00:52,814 --> 00:00:55,193
Figyeljük meg ezt az orvosi ujjcsipeszt –

17
00:00:55,193 --> 00:00:57,553
pulzoximéter a neve.

18
00:00:57,553 --> 00:01:02,333
Belégzéskor a tüdő oxigént szállít
a hemoglobin molekulákba,

19
00:01:02,333 --> 00:01:09,123
a pulzoximéter pedig méri az oxigénmentes
és oxigénnel telített hemoglobin arányát.

20
00:01:09,123 --> 00:01:14,503
Úgy működik, hogy az ujjcsipesz az egyik
oldalán apró vörös LED-fényt bocsát ki,

21
00:01:14,503 --> 00:01:17,234
a másik oldalán kis fényérzékelő van.

22
00:01:17,234 --> 00:01:19,664
Amikor a LED átvilágítja az ujjat,

23
00:01:19,664 --> 00:01:24,214
az oxigénmentes hemoglobin az erekben
erősebben nyeli el a vörös fényt,

24
00:01:24,214 --> 00:01:27,392
mint az oxigénnel átjárt molekulák.

25
00:01:27,392 --> 00:01:30,132
A túloldalon megjelenő fénymennyiség

26
00:01:30,132 --> 00:01:35,112
a két hemoglobintípus
koncentrációjának arányától függ.

27
00:01:35,112 --> 00:01:39,372
De minden betegnek eltérő méretű
erek futnak az ujjában.

28
00:01:39,372 --> 00:01:43,366
Az egyik betegnél 95 százalékos
mérték olvasható le

29
00:01:43,366 --> 00:01:45,876
az egészséges oxigénszintnek megfelelően,

30
00:01:45,876 --> 00:01:47,886
a másiknak viszont kisebbek az artériái,

31
00:01:47,886 --> 00:01:53,056
ugyanaz az olvasat esetleg veszélyesen
félreértelmezné az aktuális oxigénszintet.

32
00:01:53,056 --> 00:01:57,626
Ez kiküszöbölhető egy második,
infravörös hullámhosszú LED-del.

33
00:01:57,626 --> 00:02:00,831
A fény széles spektrumú
hullámhosszon belül érkezik be,

34
00:02:00,831 --> 00:02:04,741
az infravörös fény pedig kívül esik
a látható színek tartományán.

35
00:02:04,741 --> 00:02:07,369
Minden molekula,
beleértve a hemoglobint is,

36
00:02:07,369 --> 00:02:11,479
eltérő hatékonysággal nyeli el a fényt
ezen a spektrumon belül.

37
00:02:11,479 --> 00:02:15,499
Így a vörös és az infravörös fényelnyelés
kontrasztja vegyi azonosítóként segíti elő

38
00:02:15,499 --> 00:02:20,609
az erek méretéből adódó
mellékhatások kiküszöbölését.

39
00:02:20,609 --> 00:02:25,559
Ma a feltörekvőben lévő orvosi szenzoripar

40
00:02:25,559 --> 00:02:28,406
a precíziós vegyi azonosítás
egészen új szintjeit tárja fel

41
00:02:28,406 --> 00:02:32,816
a milliméter tizedrészénél nem nagyobb,
parányi fényszabályozó műszerekkel.

42
00:02:32,816 --> 00:02:34,760
Ez az integrált fotonika nevű

43
00:02:34,760 --> 00:02:36,790
mikroszkópos technológia

44
00:02:36,790 --> 00:02:40,170
szilíciumhuzalokból áll,
melyek úgy vezetik a fényt,

45
00:02:40,170 --> 00:02:41,650
mint csövek a vizet:

46
00:02:41,650 --> 00:02:46,080
átirányítható, újraalakítható,
ideiglenesen vissza is tartható.

47
00:02:46,080 --> 00:02:50,100
Egy kerek szilíciumhuzalból álló
gyűrűrezonátor eszköz

48
00:02:50,100 --> 00:02:53,870
fénycsapdaként működve
segíti elő a vegyi azonosítást.

49
00:02:53,870 --> 00:02:56,220
A szilíciumhuzal közelébe
egy gyűrűt helyeznek,

50
00:02:56,220 --> 00:03:01,200
mely bizonyos fényhullámokat
elnyel és ideiglenesen tárol –

51
00:03:01,200 --> 00:03:04,918
azokat, melyek hullámhosszuk alapján
teljes periódusokkal illeszkednek

52
00:03:04,918 --> 00:03:06,518
a gyűrű kerületére.

53
00:03:06,518 --> 00:03:10,588
Itt ugyanaz a hatás érvényesül,
mint amikor gitárt pengetünk.

54
00:03:10,588 --> 00:03:15,058
Egy adott hosszúságú húrt
csak bizonyos rezgésminták uralnak,

55
00:03:15,058 --> 00:03:18,038
ez adja ki az alapdallamot
és a felhangokat.

56
00:03:18,038 --> 00:03:20,578
A gyűrűrezonátorokat eredetileg

57
00:03:20,578 --> 00:03:23,598
különböző fényhullámhosszok
hatékony terelésére tervezték

58
00:03:23,598 --> 00:03:25,908
száloptikás kommunikációs hálózatban –

59
00:03:25,908 --> 00:03:28,908
ezek mindegyike egy-egy
digitális adatcsatorna.

60
00:03:28,908 --> 00:03:31,778
Ám egyszer majd talán
ezt a fajta adatforgalmazást

61
00:03:31,778 --> 00:03:35,218
miniatűr vegyi azonosító
laborokban fogják alkalmazni,

62
00:03:35,218 --> 00:03:37,898
fillér méretű chipeken.

63
00:03:37,898 --> 00:03:41,168
Ezek a jövőbeli chipekre integrált
laboratóriumok gyorsan

64
00:03:41,168 --> 00:03:44,688
és beavatkozásmentesen, emberi nyál
vagy verejték elemzésével,

65
00:03:44,688 --> 00:03:48,488
orvosi rendelőkben vagy saját
kényelmes otthonainkban

66
00:03:48,488 --> 00:03:50,958
mutatják majd ki a kórokozókat.

67
00:03:50,958 --> 00:03:53,068
Az emberi nyál különösen jól tükrözi

68
00:03:53,068 --> 00:03:56,768
testünk fehérje- és
hormontartalmának összetételét,

69
00:03:56,768 --> 00:04:00,268
és korai figyelmeztető jeleket ad
bizonyos ráktípusokról,

70
00:04:00,268 --> 00:04:03,048
valamint fertőzésekről
és autoimmun betegségekről.

71
00:04:03,048 --> 00:04:06,158
Egy betegség pontos meghatározásához
a chipekre integrált laborok

72
00:04:06,158 --> 00:04:08,498
sokféle módszerre támaszkodhatnak,

73
00:04:08,498 --> 00:04:10,388
például a vegyi azonosításra,

74
00:04:10,388 --> 00:04:15,138
egyetlen csepp köpetből
nagy mennyiségű nyomelem kiszűrhető.

75
00:04:15,138 --> 00:04:19,938
A nyálban lévő sokféle biomolekula
azonos hullámhosszon nyeli el a fényt –

76
00:04:19,938 --> 00:04:22,888
de mindegyiknek eltérő a vegyi lenyomata.

77
00:04:22,888 --> 00:04:26,988
Egy chip-laboratóriumban,
miután a fény áthalad egy nyálmintán,

78
00:04:26,988 --> 00:04:29,138
finomra hangolt gyűrűkből álló elem

79
00:04:29,138 --> 00:04:32,698
külön kiszűrheti az enyhén eltérő
fényhullámhosszt,

80
00:04:32,698 --> 00:04:35,458
és átküldheti a partner fényérzékelőnek.

81
00:04:35,458 --> 00:04:38,518
E fényérzékelők sorozata fogja kiértékelni

82
00:04:38,518 --> 00:04:41,298
a minta összegzett vegyi lenyomatát.

83
00:04:41,298 --> 00:04:44,358
Ebből az információból
egy apró chip-számítógép,

84
00:04:44,358 --> 00:04:47,988
mely különböző molekulák vegyi
lenyomatának gyűjteményét tartalmazza,

85
00:04:47,988 --> 00:04:50,548
kielemezheti relatív koncentrációjukat,

86
00:04:50,548 --> 00:04:53,278
és segíthet diagnosztizálni
egy bizonyos betegséget.

87
00:04:53,648 --> 00:04:57,168
Az emberiség a globális
kommunikációtól a chip-laborokig

88
00:04:57,168 --> 00:05:02,468
új módon használja fel a fényt,
infótovábbításra és -szerzésre is.

89
00:05:02,468 --> 00:05:07,103
A fény átvilágító képessége
új felfedezésekkel kápráztat el minket.