Instrumentos de papel que salvam vidas

O inventor Manu Prakash transforma materiais de uso diário em poderosos aparelhos científicos, desde microscópios de papel a um despistador inteligente de mosquitos. No palco TED, demonstra o Paperfuge, uma centrifugadora manual inspirada num brinquedo giratório que custa 20 cêntimos e pode fazer o trabalho dum aparelho de 1000 dólares, sem necessitar de eletricidade.

Adoro fazer utensílios
e partilhá-los com as pessoas.

Lembro-me que, em criança,

a primeira coisa que construí
foi um microscópio

que construí, roubando as lentes
dos óculos do meu irmão.

Ele não ficou muito entusiasmado.

Mas talvez por causa desse momento,

30 anos depois,
ainda construo microscópios.

Construo estes utensílios
por causa de momentos como este.

(Vídeo) Tenho coisas pretas
no meu cabelo...

Manu Prakash: Isto é uma escola
na Bay Area.

(Vídeo) O mundo dos seres vivos
ultrapassa a nossa imaginação

de como funcionam as coisas.

Oh meu Deus!

MP: Certo. Oh meu Deus!

Nunca me tinha dado conta
de que isto era uma frase universal.

Nos últimos dois anos,
no meu laboratório

construímos 50 000 Foldscopes

e enviámo-los
para 130 países de todo o mundo,

sem qualquer custo
para os miúdos a quem os enviámos.

Só este ano,

com o apoio da nossa comunidade,

estamos a planear
enviar um milhão de microscópios

para miúdos do mundo inteiro.

O que é que isso faz?

Cria uma comunidade inspirada
de pessoas em todo o mundo,

que aprendem e se ensinam
uns aos outros,

desde o Quénia a Kampala,
a Katmandu e ao Kansas.

Uma das coisas fantásticas
que eu adoro

é o sentido de comunidade.

Há um miúdo na Nicarágua

que ensina outros a identificar espécies
de mosquitos que transmitem o dengue,

observando as larvas ao microscópio.

Há um farmacologista
que descobriu uma nova forma

de detetar drogas falsas
em qualquer parte.

Há uma rapariga
que se pôs a pensar:

"Como é que funciona o brilho?"

e descobriu a física
da formação cristalina no brilho.

Há um médico argentino

que está a tentar observar
o cancro cervical com este instrumento.

e o vosso dedicado amigo
descobriu uma espécie de pulga

que estava enterrada no meu calcanhar
a um centímetro de profundidade.

Podem pensar nisto como anomalias.

Mas há um método nesta loucura.

Chamo-lhe "ciência frugal",

a ideia de partilhar
a experiência da ciência

e não apenas das informações.

Não se esqueçam,

há mil milhões de pessoas neste planeta

que vivem sem nenhumas infraestruturas:

sem estradas,

sem eletricidade

e, portanto, sem cuidados de saúde.

Também há mil milhões de miúdos
neste planeta que vivem na pobreza.

Como é que havemos de os inspirar

para serem a próxima geração
de criadores de soluções?

Há trabalhadores da saúde
que colocamos na linha

para lutar contra doenças infeciosas,

para nos protegerem com o mínimo
dos mínimos dos utensílios e recursos.

No meu laboratório em Stanford,

penso nisto num contexto de ciência frugal

e de criar soluções
para estas comunidades.

Pensamos sobretudo em podermos diagnosticar
debaixo de uma árvore, fora da rede.

Vou dar dois exemplos
de novos instrumentos.

Um deles começa no Uganda.

Em 2013,

numa viagem para detetar
parasitas Schistosoma com Foldscopes,

fiz uma observação secundária.

Numa clínica,

numa área muito afastada,

vi uma centrifugadora
a ser usada como batente duma porta.

É verdade, o batente duma porta.

Perguntei-lhes porquê e disseram-me;

"Oh, não temos eletricidade,

"por isso esta sucata
serve bem de batente".

As centrifugadoras
— se não sabem —

são o utensílio indispensável
para processar amostras.

Separamos os componentes
do sangue ou dos fluidos corporais

para detetarmos e identificarmos
agentes patogénicos.

Mas as centrifugadoras
são volumosas, caras

— custam cerca de 1000 dólares —

e difíceis de transportar
para o terreno.

E, claro, não funcionam sem energia.

Parece familiar?

Ficámos a pensar
como resolver este problema.

e regressei, a pensar em brinquedos.

Ora bem...

Tenho alguns aqui comigo.

Comecei pelos iô-iôs.

Eu sou um lançador de iô-iôs terrível.

Como estes objetos giram, pensámos:

"Será possível usar
a física destes objetos

"para construir centrifugadoras?"

Este deve ter sido
o pior lançamento que eu já fiz,

mas podem começar a perceber

que, se começarmos a explorar
o espaço seguro dos brinquedos

— tentámos estes piões

e depois, no laboratório,

deparámos com esta maravilha.

É um pião.

Um pedaço de cordel e um pequeno disco.

Se eu esticar, ele gira.

Quantos aqui já brincaram
com isto, em miúdos?

Isto chama-se um botão num cordel.

Ok, talvez uns 50%.

O que vocês não pensaram

é que este pequeno objeto

é o brinquedo mais antigo
da história da humanidade.

Tem 5000 anos.

Encontrámos relíquias deste objeto
escondido por todo o planeta.

A ironia é que não percebemos

como funciona esta coisa.

Foi por isso que fiquei entusiasmado.

Voltámos ao trabalho

e escrevemos umas quantas equações.

Se medirmos a torção inicial
que lhe damos,

medirmos a resistência ao disco

e a resistência da torção no cordel,

podemos resolver isto
matematicamente.

Esta não é a única equação
da minha palestra.

Dez páginas de matemática depois,

podíamos escrever
a solução analítica completa

deste sistema dinâmico.

E daí resulta aquilo
a que chamo "Paperfuge".

Este é Saad Bhamia, pós-doutoramento,

que é coinventor do Paperfuge.

À esquerda, vemos todas as centrifugadoras
que estamos a tentar substituir.

Este pequeno objeto que veem aqui,

é um disco, um conjunto
de cordéis e uma pega.

Quando o ponho a girar e estico,

ele começa a girar.

Quando percebemos,

quando fazemos os cálculos,

quando calculamos o rpm para este objeto,

matematicamente, devemos conseguir
chegar até a um milhão de rpm.

Há um pequeno inconveniente
na anatomia humana,

porque a frequência sonora
deste objeto é de cerca de 10 hertz

e, se já tocaram piano,

sabem que não podemos ultrapassar
dois ou três hertz.

A velocidade máxima que conseguimos
alcançar com este objeto

não é de 10 000 rpm,

nem de 50 000 rpm.

é de 120 000 rpm.

Isto é igual a 30 000 força-g.

Se eu vos prendesse aqui
e pusesse isto a girar,

vocês perceberiam o tipo
de forças que experimentariam.

Um dos fatores de um instrumento como este

é poder diagnosticar com isto.

Vou fazer aqui
uma rápida demonstração.

Este é o momento em que vou fazer
uma picadela no dedo

e vai sair uma gota de sangue.

Se não gostam de ver sangue,
não precisam de olhar.

Este é um pequeno bisturi.

Há destes bisturis em toda a parte,
são totalmente inofensivos.

E se eu tivesse tomado
o pequeno almoço hoje...

Isto não doeu nada.

Ok, agarro num tubo capilar,
obtenho uma gota de sangue,

agora esta gota de sangue tem respostas.

Por isso é que estou interessado nela.

Pode dizer-me se estou com malária ou não.

Agarro num tubo capilar

e vocês veem que ele começa a chupar.

Vou tirar um pouco mais de sangue.

Isto por agora chega.

Selo o tubo capilar,
pondo-o em barro.

E agora a amostra está selada.

Vamos agarrar na amostra

e montá-la no Paperfuge.

Um bocadinho de fita
para fazer uma cavidade selada.

Agora a amostra está totalmente encaixada

e estamos prontos para girar.

Vou esticando e largando com este objeto.

Primeiro vou carregá-lo...

E estão a ver que o objeto começa a girar.

Ao contrário de uma centrifugadora normal,

esta é uma centrifugadora
de contra-rotações.

Gira para um lado e para o outro...

Agora estou a carregá-la,

e vocês veem que está
a ganhar velocidade.

Não sei se conseguem ouvir

Ao fim de 30 segundos,

consigo separar todas as células
sanguíneas do plasma.

E a proporção dessas células
sanguíneas em relação ao plasma...

(Aplausos)

Se olharem para aqui,

se concentrarem a atenção nisto,

devem conseguir ver
um volume separado

de sangue e plasma.

A proporção disto
diz-me se eu estou anémico.

Um dos aspetos disto é que
construímos muitos tipos de Paperfuges.

Este permite-nos identificar
parasitas da malária.

Pondo-os a girar um pouco mais de tempo,

podemos identificar parasitas
da malária que estão no sangue

que podemos separar e detetar

com uma coisa parecida
com uma centrifugadora.

Outra versão permite-me
separar ácidos nucleicos

para poder fazer testes
de ácidos nucleicos no terreno.

Esta é outra versão que me permite
separar amostras a granel.

e, finalmente, uma coisa nova
em que temos estado a trabalhar.

para podermos implementar
o teste múltiplo, num objeto como este,

ou seja, onde fazemos a preparação
da amostra e a química, no mesmo objeto.

Ora bem...

tudo isto é bom

mas, quando começamos a pensar nisto,

temos que partilhar
estes utensílios com as pessoas.

Uma das coisas que fizemos
— voltámos de Madagáscar.

Isto é o aspeto que têm
as análises clínicas para a malária.

(Risos)

Podemos fazer isto
enquanto tomamos café.

Mas, o mais importante,

isto é uma aldeia
a seis horas de qualquer estrada.

Estamos numa sala com um
dos membros mais velhos da comunidade

e um trabalhador da saúde.

É esta parte do trabalho
que mais me entusiasma

— aquele sorriso,

poder partilhar utensílios simples
mas poderosos com pessoas em todo o mundo.

Esqueci-me de dizer

que tudo aquilo
custa-me 20 cêntimos a fazer.

Ok, no tempo negativo que ainda tenho,

vou contar a invenção mais recente...

(Risos)

... a invenção do nosso laboratório.

Chama-se Abuzz,

a ideia de que todos vocês
podem ajudar-nos a combater os mosquitos,

podem ajudar-nos
a detetar os nossos inimigos.

São inimigos porque causam
a malária, o zika, o chikungunya, o dengue.

Mas o problema é que nós não sabemos
onde estão os nossos inimigos.

Falta-nos o mapa do mundo
onde estão os mosquitos.

Por isso, pensámos nisto.

Há 3500 espécies de mosquitos
e são todos muito parecidos.

Alguns deles são tão idênticos

que nem um entomólogo consegue
identificá-los ao microscópio.

Mas têm um calcanhar de Aquiles.

Isto é o aspeto de um mosquito
a namorar com outro.

É um macho a perseguir uma fêmea.

Estão a falar um com o outro
através da frequência do bater de asas.

(Zumbido)

E é assim que têm a sua assinatura.

Percebemos isso,
usando um telemóvel normal,

um telefone de tampa de 5 a 10 dólares

— quem se lembra de um objeto destes?

(Risos)

Podemos gravar estas assinaturas
acústicas de mosquitos.

Vou dizer como se faz isso exatamente.

Apanhei lá fora alguns mosquitos.

Contrariamente a Bill Gates,
não vou libertá-los.

(Risos)

Mas vou dizer como gravá-los com isto.

Só precisam de dar-lhes
umas pancadinhas e eles voam.

Podem testar primeiro.

Estou a ouvi-los.

Agarram no telefone
que tem microfones

— acontece que os microfones
já são ótimos,

mesmo nos telefones simples,

podem apanhar esta assinatura.

Como já estou sem tempo,

vou passar a gravação
que fiz ontem.

(Zumbido)

Este é o som encantador
que ouviram há bocado

e que todos nós adoramos.

Um dos contextos disto

é que poder fazer isto
com um telemóvel simples

permite-nos mapear espécies de mosquitos.

Usando um telefone de tampa,

mapeámos uma das maiores
bases de dados acústicas

com 20 a 25 espécies de mosquitos

que transportam
agentes patogénicos humanos.

E com a aprendizagem de máquinas

quem carregar estes dados

pode identificar e dizer,
com bastante probabilidade,

com que espécies de mosquitos
está a trabalhar

Chamamos-lhe Abuzz.

Se alguém quiser inscrever-se
basta ir ao "website".

Vou terminar com uma coisa
que é muito importante

e, para mim, especialmente grata.

Um dos desafios de hoje
é que temos problemas terríveis.

Temos mil milhões de pessoas
sem qualquer assistência à saúde,

a alteração climática,
a perda de biodiversidade,

eic., etc., etc.

Esperamos que a ciência
nos vá fornecer a resposta.

Mas antes de saírem daqui hoje,

quero que me prometam uma coisa.

Vamos tornar acessível a ciência

não apenas às pessoas que podem pagá-la,

mas aos mil milhões de pessoas
que não podem.

Vamos fazer da ciência e da literacia
científica um direito humano.

No momento em que passamos
para outra criança

o sentimento excitante
de fazer uma descoberta,

estamos a permitir-lhes
ser o próximo grupo de pessoas

que resolverão estes problemas.

Obrigado.

(Aplausos)