Kağıttan yapılan hayat kurtarıcı bilimsel aletler

Mucit Manu Prakash, sıradan günlük malzemeleri kağıttan mikroskoplar, akıllı sivrisinek izleyici gibi güçlü bilimsel aletlere dönüştürüyor. TED sahnesinden, "Kağıtfüj"ünün demosunu sunuyor: dönen bir oyuncaktan ilham alarak yaptığı, 20 cent'e mal olup 1000 $'lık makinanın işini elektriğe ihtiyaç duymaksızın yapabilen, elle çalışan bir santrifüj...

Evet, ben aletler yapıp bunları
insanlarla paylaşmayı seviyorum.

Hatırlarım da çocukken
ilk yaptığım alet

gerçek bir mikroskoptu;

lenslerini, ağabeyimin gözlük
camlarını çalarak yapmıştım.

Ama bu onu pek heyecanlandırmadı.

Ama belki de sırf o an sayesinde,

30 yıl sonra da,

hâlâ mikroskop yapıyorum.

Bugün böyle aletleri yapıyor
olmamın sebebi de, işte böyle anlardır.

(Video) Kız: Saçımda siyah bir şeyler var.

Manu Prakash: Bu, körfez bölgesindeki
okullardan biri.

(Video) MP: Gerçek hayat, işlerin nasıl
yürüdüğü konusunda

hayal gücümüzün çok ötesine geçer.

(Video) Oğlan: Aman Tanrım!

MP: Haklı, aman Tanrım!

Bunun, bu kadar evrensel bir deyiş
olacağını fark etmemiştim.

Son iki yılda,

laboratuvarımda 50.000 Foldskop
(kağıt mikroskop) yaptık

ve bunları dünyanın
130 ülkesindeki çocuklara

ücretsiz olarak gönderdik.

Yalnızca bu yıl,

topluluğumuzun desteğiyle,

dünyanın çeşitli yerlerindeki çocuklara,

1 milyon mikroskop yollamayı planlıyoruz.

Peki bunların hepsi ne için?

Bu, dünyanın her yanında, ilham verici
insan toplulukları yaratacak;

birbirine öğreten
ve birbirinden öğrenen.

Kenya'dan Kampala'ya, Katmandu'dan
Kansas'a kadar pek çok yerde.

Bu konuda en hoşuma giden
harikulade şeylerden birisi,

topluluk hissiyatı.

Nikaragua'da bir çocuk diğerlerine,

mikroskopla larvalara bakarak,

dang mikrobu taşıyan sivrisineklerin
tespit edilmesini öğretiyor.

Bir eczacı, sahte ilaçları
herhangi bir yerde

tespit etmek için yeni bir yöntem buluyor.

Şunu merak eden bir kız vardı:

"Bir parıldama gerçekte nasıl oluşur?"

Sonrasında, parıltıdaki kristal
oluşumunun fiziğini keşfetti.

Bu aletle rahim ağzı kanseri
taraması yapmaya çalışan

Arjantinli bir doktor vardı.

Bendeniz de bir pire türü keşfettim;

topuğumdan 1 cm içeriye girmişti.

Şimdi, bunların normal dışı
olduklarını düşünebilirsiniz.

Ama bu çılgınlığın da bir metodu var.

Ben buna "basit bilim" diyorum;

yalnızca bilgiyi değil,
bilimsel deneyimleri de paylaşma fikri.

Hatırlatmak isterim ki,

gezegenimizde 1 milyar insan

hiçbir altyapı olmadan yaşıyor;

yol yok,

elektrik yok

ve tabii, sağlık hizmeti de yok.

Ayrıca, gezegenimizde yoksulluk içinde
yaşayan 1 milyar çocuk var.

Çözüm üreten
yeni nesil olabilmeleri için

onlara nasıl ilham verebiliriz?

Bulaşıcı hastalıklarla savaşırken
kendilerini tehlikeye atan

sağlık çalışanlarımız var;

çok az araç ve kaynakla
bizi korumaya çalışıyorlar.

Bu yüzden Stanford'da laboratuvarda,

bunu "basit bilim" bağlamında düşünüyorum

ve bu toplumlara çözüm üretmek bağlamında.

Çoğu zaman, bir ağaç altında tanı
koyabilmeyi hayal ederiz, bağımsız olarak.

Bugün sizlere yeni aletlerden
iki örnek vereceğim.

Biri Uganda'da başladı.

2013'te,

Foldskoplarımızla şistozomiyaz
parazitlerini tespit için arazideydik;

ufak bir gözlemim oldu.

Bir klinikte,

uzak, ayrı bir bölgede,

kapı tamponu olarak kullanılan
bir santrifüj görmüştüm.

Yani basbayağı kapıyı tutmak için konmuş.

Sorduğumda dediler ki,

"Bizim normalde elektriğimiz yok,

bu yüzden bu işe yaramaz parça,
kapı tamponu olarak iyi iş görüyor."

Bilmeyenler için söyleyeyim:
Santrifüjler, numuneler üzerinde

çalışılmasını sağlayan
son model aletlerdir.

Kan veya vücut sıvılarını
bileşenlerine ayırır;

böylece patojenik bakterileri
tespit edebilirsiniz.

Ama santrifüjler, büyük ve pahalıdırlar;

fiyatı 1.000 dolar civarındadır

ve arazide kullanması gerçekten zordur.

Tabii ki,

güç kaynağı olmadan da çalışamazlar.

Bu size tanıdık geliyor mu?

Böylece, bu sorunu çözmek için
düşünmeye başladık

ve sonunda

oyuncaklar üzerine düşünmeden edemedim.

Şu anda,

burada yanımda birkaç tane var.

Önce yo-yo'larla başladım;

yo-yo çevirmede çok kötüyümdür.

Bu nesneler çok hızlı döndükleri için,

düşündük ki acaba,

bu nesnelerin fiziğinden
faydalanarak

santrifüj yapabilir miyiz?

Bu belki de yaptığım
en kötü döndürmeydi.

Yine de, oyuncakların güvenli
alanında keşfe başladığınızda,

bir şeyler fark etmeye başlarsınız.

Bu dönen oyuncakları denedik;

sonra laboratuvarda,

bu mucizeye rastladık.

Işıklı, sesli bir topaç
veya fırıldak, ne derseniz.

Bir çift sağlam iplik ve küçük bir disk

ve çektiğimde dönüveriyor.

Kaçınız çocukluğunda bununla oynadı?

İpte düğme oyuncağı.

Tamam, sanırım %50'niz.

Farkına varmadığınız şey ise şu:

Bu minik nesne,

insanlık tarihinin en eski oyuncağıdır,

5.000 yıl öncesine dayanıyor.

Gezegenimizin çeşitli yerlerinde
bu nesnenin kalıntılarını bulduk.

İroniye bakın ki,

normalde bu küçük şeyin
nasıl çalıştığını anlamıyoruz.

Beni heyecanlandıran da buydu.

Böylece işe koyulduk;

birkaç denklem yazdık.

Başta verdiğiniz torku,
diskteki sürtünmeyi

ve ipliklerdeki eğilme direncini

hesaba kattığınızda,

bunu matematiksel olarak çözebilirsiniz.

Tabii ki konuşmamdaki
tek denklem bu değil.

On sayfa daha matematikten sonra,

bu dinamik sistem için

tam bir analitik çözüm yazabildik.

Sonuç ise "Kağıtfüj" dediğimiz şey.

Bu doktora sonrası öğrencim Saad Bhamla.

Kağıtfüj'ü onunla birlikte icat ettik.

Solda, "Kağıtfüj" ile
değiştirmeye çalıştığımız

santrifüjleri görebilirsiniz.

Tam burada gördüğünüz minik nesne

bir disk, bir çift iplik
ve tutma kolları.

Gerdirip

bıraktığımda

dönmeye başlıyor.

Şimdi düşünün:

Matematiğe girip,

bu nesnenin devrini hesapladığımızda,

dakikada 1 milyon devire
ulaşabileceğimizi görürüz.

Şimdi, insan anatomisinde
çok az titreşim vardır.

Bu nesneninse, çınlama anında
frekansı 10 hertz civarındadır.

Oysa siz piyano çalarken dahi,

iki ya da üç hertz'i aşamazsınız.

Bu nesneyle çıkabileceğimiz
dakikadaki maksimum devir

10.000 değil,

50.000 değil,

120.000 devir/dakika.

Bu da 30.000 gram-kuvvet'e eşit.

Sizi buraya tutturup,
bunu döndürseydim,

deneyimleyeceğiniz kuvvet türlerini
düşünsenize...

Böyle bir aletin faktörlerinden birisi,

bununla teşhis yapabilmenizdir.

Bunun için,
burada küçük bir gösteri yapacağım:

Parmağımı birazcık kesip,

minik bir damla kan alacağım.

Kandan hoşlanmıyorsanız
bakmayabilirsiniz.

Minik bir neşter.

Bunları her yerde bulabilrsiniz;

tamamen zararsız.

Keşke sabah kahvaltı yapsaydım...

Hiç acıtmadı.

Tamam, bu çubuğa
bir damla kan alayım.

Bu bir damla kanda
sorularımın cevapları var;

bu yüzden, bu kadar ilgileniyorum.

Hemen şu anda,
bana sıtma olup olmadığımı söyleyebilir.

Minik bir tüp alıyorum;

görüyorsunuz emiyor.

Birazcık daha kan alacağım.

Şimdilik bu kadarı iyi.

Şimdi tüpü kille kapatıyorum.

Şimdi numune mühürlenmiş oldu.

Numuneyi alıp,

Kağıtfüj'e yerleştireceğiz.

Sabitlemek için bir parça bant.

Böylece numunemiz tamamen
kapanmış oldu.

Döndürmeye hazırız.

Bununla çekip bırakıyorum.

Bunu yükleyeceğim

ve dönmeye başladığını göreceksiniz.

Normal bir santrifüjden farklı olarak,

bu çift yönlü dönen bir santrifüj.

İleri, geri, ileri, geri...

Şimdi yükleniyorum

ve momentum oluştuğunu görüyorsunuz.

Şimdi, duyabiliyor musunuz bilmiyorum?

30 saniye içerisinde,

kan hücreleri plazmadan
ayırılmış oluyor.

Bu kan hücrelerinin plazmaya oranı...

(Alkışlar)

Halihazırda, görüyorsanız,

buna odaklanırsanız,

ayrı ayrı miktarları
görebiliyor olmalısınız,

kan ve plazma.

Bunun oranı, anemi olup
olmadığımı söyleyebilir.

Bunun bir diğer yönü de,
çok farklı Kağıtfüj'ler yapmış olmamız.

Bu, sıtma parazitlerini
tespit etmemizi sağlıyor.

Biraz daha uzun çalıştırırsak,

kandaki sıtma parazitlerini
tespit edebiliriz.

Bunu ancak santrifüj gibi
bir şeyle yapabilirsiniz.

Bunun bir başka versiyonu
nükleik asitleri ayırmaya yarar.

Bu da, arazide nükleik asit testlerini
yapabilmemizi mümkün kılar.

Bu da, toplu numunelerle
çalışmaya yarıyor.

Son olarak,

üzerinde henüz çalışmakta olduğumuz,

çoklu testin tamamını
uygulayabileceğimiz bir tanesi.

Böylece numune hazırlama ve
test aynı nesneyle yapılabilecek.

Şimdi,

hepsi güzel,

ama bunun hakkında
düşünmeye başladığınızda,

bu aletlerin insanlarla
paylaşılması gerektiği açık.

Yaptığımız şeylerden birisi...
Madagaskar'dan henüz döndük;

bu da sıtmayla ilgili
klinik deneyler.

(Gülüşmeler)

Bunu kahve içerken yapabilirsiniz.

Ama en önemlisi,

bu köy, en yakın yola altı saat mesafede.

Topluluğun yaşlı üyelerinden biri ve

bir sağlık çalışanıyla birlikteyiz.

İşin, beni en fazla heyecanlandıran kısmı,

işte bu gülümseme.

Basit ama etkili aletleri
dünyadaki insanlarla paylaşmak.

Bu arada, söylemeyi unuttum:

Bunu üretmenin toplam maliyeti
sadece 20 sent.

Peki, kalan kısa sürede size

laboratuvarımızın en son...

(Gülüşmeler)

icadından bahsedeceğim.

İsmi "Avızz"...

Fikir şu: Sivrisineklerle savaşmamıza
hepiniz yardımcı olabilirsiniz;

düşmanlarımızı izlememize
yardım edebilirsiniz.

Bunlar düşmanımız çünkü sıtma, zika,
chikungunya, deng hummalarının sebebi.

Ama işin zor tarafı, düşmanlarımızın
yerlerini bilmememiz.

Dünya sivrisinek haritası
diye bir şey yok.

Bu yüzden bunu düşünmeye başladık.

3.500 sivrisinek türü var

ve hepsi birbirine çok benziyor.

Bazıları o kadar yakın ki,

bir böcekbilimci bile
mikroskopla ayırt edemeyebiliyor.

Ama onların da bir Aşil tendonu var.

Bu flört eden sivrisineklerin görüntüsü.

Dişiyi kovalayan bir erkek.

Kanat çırpma frekanslarıyla
birbirleriyle konuşurlar.

(Vızıltı)

Bu yüzden, bir imzaları vardır.

Fark ettik ki, normal bir telefonla,

5-10 dolarlık bir şey,

kimler bunu hatırlar?

(Gülüşmeler)

Bununla, sivrisineklerin
sesli imzalarını kaydedebiliriz.

Size bunun nasıl yapıldığını anlatayım.

Dışardan birkaç sivrisinek yakaladım.

Bill (Gates) gibi, onları
serbest bırakmayacağım.

(Gülüşmeler)

Size nasıl kayıt yaptığımı anlatacağım.

Yapmanız gereken, tıklamak, hemen uçarlar.

Önce bir test edebilirsiniz.

Duyabiliyorum.

Sonra telefonunuzu alın,
mikrofonu var...

mikrofon çalışır,
zaten artık mikrofonlar çok iyi,

normal telefonlarda bile,

bu bölgenin imzasını alabilirsiniz.

Zamanım kalmadığı için,

bir gün önce aldığım kaydı dinleteyim.

(Sivrisinek vızıltıları)

Daha önce duyduğumuz
büyüleyici ses,

hepinizin bayıldığı ses.

Bunun sonuçlarından birisi şu:

Normal bir cep telefonuyla
bunu yapabilmek,

sivrisinek türlerinin haritasını
çıkarmamıza yarar.

Bir kapaklı telefonla,

en büyük ses veritabanı
haritasını çıkardık;

insan patojenleri taşıyan
20-25 sivrisinek türünü kapsıyor.

Buna makina öğrenmesini de
eklersek,

verileri yüklediğimizde,

çalışmakta olduğumuz sivrisinek türünün

olasılığını belirleyebilir
ve söyleyebiliriz.

Buna "Avızz" diyoruz
ve kaydolmak isterseniz

tek yapmanız gereken
bu siteye gitmek.

Bir şey ekleyerek bitiriyorum;

benim için çok önemli
ve değerli.

Günümüz zorluklarından bir tanesi,
berbat sorunlarımızın olması.

Sağlık hizmetlerinden yoksun
bir milyar insan,

iklim değişikliği,
biyoçeşitliliğin azalması

ve bu gibi daha niceleri.

Ancak umarım bilim,
çözümleri bulacaktır.

Ama bugün bu salonu terk etmeden önce,

size bir söz vermek isterim.

Bilimi ulaşılabilir hale getireceğiz;

sadece maddi imkanları olanlar için değil,

diğer bir milyar insan için de.

Gelin bilimi ve bilimsel okuryazarlığı
insan haklarına ekleyelim.

İcat yapma hazzını bir çocuktan diğerine

geçirdiğiniz an,

onların, sorunları çözecek olan

sonraki insan topluluğu
olmalarını sağlarsınız.

Teşekkürler.

(Alkış)