You are more transparent than you think - Sajan Saini

Traducteur: Anne-Sophie Matichard Relecteur: eric vautier

It’s an increasingly common sight in hospitals around the world:

C'est une image de plus en plus commune dans les hôpitaux du monde entier :

a nurse measures our height, weight, blood pressure,

une infirmière mesure notre taille, notre poids, notre tension

and attaches a glowing plastic clip to our finger.

et attache une pince lumineuse en plastique à notre doigt.

Suddenly, a digital screen reads out the oxygen level in our bloodstream.

Immédiatement, un écran affiche le niveau d'oxygène dans le sang.

How did that happen?

Comment est-ce possible ?

How can a plastic clip learn something about our blood…

Comment une pince en plastique peut-elle fournir des données sur notre sang...

without a blood sample?

sans en extraire une seule goutte ?

Here’s the trick:

Voici l'astuce :

our bodies are translucent,

nos corps sont translucides,

meaning they don’t completely block and reflect light.

c'est-à-dire qu'ils ne bloquent ni ne réfléchissent complètement la lumière.

Rather, they allow some light to actually pass through our skin,

Ils permettent plutôt à une partie de la lumière de passer à travers notre peau,

muscles, and blood vessels.

nos muscles, et nos vaisseaux sanguins.

Don’t believe it?

Vous n'y croyez pas ?

Hold a flashlight to your thumb.

Tenez une lampe torche derrière votre pouce.

Light, it turns out, can help probe the insides of our bodies.

Il s'avère que la lumière peut aider à sonder l'intérieur de notre corps.

Consider that medical fingerclip—

Prenez cette pince médicale :

it’s called a pulse oximeter.

il s'agit d'un oxymètre de pouls.

When you inhale, your lungs transfer oxygen into hemoglobin molecules,

En inhalant, vos poumons transfèrent l'oxygène dans les molécules d'hémoglobine

and the pulse oximeter measures the ratio of oxygenated to oxygen-free hemoglobin.

et l'oxymètre de pouls mesure le ratio

entre l'hémoglobine oxygénée et non-oxygénée.

It does this by using a tiny red LED light on one side of the fingerclip,

Cela fonctionne à l'aide d'une petite LED rouge située d'un côté de la pince,

and a small light detector on the other.

et d'un petit détecteur de lumière situé de l'autre côté.

When the LED shines into your finger,

Lorsque la LED envoie de la lumière sur votre doigt,

oxygen-free hemoglobin in your blood vessels absorbs the red light

l'hémoglobine non-oxygénée des vaisseaux sanguins absorbe la lumière rouge

more strongly than its oxygenated counterpart.

plus fortement que l'hémoglobine oxygénée.

So the amount of light that makes it out the other side

Donc la quantité de lumière qui passe à travers le doigt

depends on the concentration ratio of the two types of hemoglobin.

dépend du ratio de concentration des deux types d'hémoglobine.

But any two patients will have different-sized blood vessels in their fingers.

Mais deux patients auront des vaisseaux sanguins

de taille différente.

For one patient, a saturation reading of ninety-five percent

Pour un patient, une saturation de 95 % correspond à un niveau d'oxygène normal,

corresponds to a healthy oxygen level,

but for another with smaller arteries,

mais pour un patient aux artères plus petites,

the same reading could dangerously misrepresent the actual oxygen level.

la même valeur peut donner une fausse et dangereuse image du taux d'oxygène réel.

This can be accounted for with a second infrared wavelength LED.

Cela peut être évité grâce à une seconde lumière LED à infrarouges.

Light comes in a vast spectrum of wavelengths,

La lumière est composée d'un large spectre de longueurs d'onde

and infrared light lies just beyond the visible colors.

et la lumière infrarouge se situe à la limite de la lumière visible.

All molecules, including hemoglobin,

Toutes les molécules, y compris l'hémoglobine,

absorb light at different efficiencies across this spectrum.

absorbent la lumière avec différentes intensités à travers ce spectre.

So contrasting the absorbance of red to infrared light

Ainsi, le contraste entre l'absorption de la lumière rouge et l'infrarouge

provides a chemical fingerprint to eliminate the blood vessel size effect.

permet d'obtenir une empreinte digitale chimique,

éliminant l'effet causé par la taille des vaisseaux sanguins.

Today, an emerging medical sensor industry is exploring all-new degrees

Aujourd'hui, une industrie émergente de capteurs médicaux explore

de tout nouveaux degrés de précision d'empreintes digitales chimiques

of precision chemical fingerprinting,

using tiny light-manipulating devices no larger than a tenth of a millimeter.

grâce à de petits appareils manipulant la lumière,

à peine plus grands qu'un dixième de millimètre.

This microscopic technology,

Cette technologie microscopique, appelée optique intégrée,

called integrated photonics,

is made from wires of silicon that guide light—

est faite de câbles de silicone qui guident la lumière -

like water in a pipe—

comme l'eau dans un tuyau -

to redirect, reshape, even temporarily trap it.

pour rediriger, reformer et même la retenir temporairement.

Un résonateur en anneau, un câble circulaire en silicone,

A ring resonator device, which is a circular wire of silicon,

is a light trapper that enhances chemical fingerprinting.

piège la lumière et améliore les empreintes digitales chimiques.

When placed close to a silicon wire,

Placé à côté d'un câble en silicone,

a ring siphons off and temporarily stores only certain waves of light—

un anneau draine et stocke temporairement certaines ondes lumineuses -

those whose periodic wavelength fits a whole number of times

celles dont les longueurs d'onde périodiques

correspondent à nombre entier de fois dans la circonférence de l'anneau.

along the ring’s circumference.

It’s the same effect at work when we pluck guitar strings.

C'est le même effet que lorsque nous pinçons les cordes d'une guitare.

Only certain vibrating patterns dominate a string of a particular length,

Seuls certains modèles vibratoires prédominent

sur une corde d'une longueur donnée,

to give a fundamental note and its overtones.

pour produire une note fondamentale et ses harmoniques.

Ring resonators were originally designed

Les résonateurs en anneaux ont d'abord été fabriqués

to efficiently route different wavelengths of light—

pour rediriger différentes longueurs d'ondes lumineuses -

each a channel of digital data—

chacune avec une chaine de données numériques -

in fiber optics communication networks.

dans des réseaux de communication par fibre optique.

But some day this kind of data traffic routing

Mais un jour, cet acheminement des données

may be adapted for miniature chemical fingerprinting labs,

pourrait être adapté en mini laboratoires d'empreintes digitales chimiques

on chips the size of a penny.

sur des puces de la taille d'un centime.

These future labs-on-a-chip may easily, rapidly,

Ces futurs labo-sur-puce pourraient rapidement, facilement

and non-invasively detect a host of illnesses,

et de façon non invasive, détecter une multitude de maladies

by analyzing human saliva or sweat in a doctor’s office

en analysant la salive ou la sueur humaine dans le bureau du médecin

or the convenience of our homes.

ou dans le confort de nos maisons.

Human saliva in particular

La salive humaine reflète tout particulièrement

mirrors the composition of our bodies’ proteins and hormones,

la composition en protéines et hormones de notre corps,

and can give early-warning signals for certain cancers

et peut donner des signes avant-coureurs de certains cancers

and infectious and autoimmune diseases.

et certaines maladies infectieuses et auto immunes.

To accurately identify an illness,

Pour diagnostiquer une maladie avec précision,

labs-on-a-chip may rely on several methods,

les labos-sur-puce peuvent s'appuyer sur différentes méthodes,

including chemical fingerprinting,

dont les empreintes digitales chimiques,

to sift through the large mix of trace substances in a sample of spit.

pour passer au crible un large éventail de substances

dans un échantillon de salive.

Various biomolecules in saliva absorb light at the same wavelength—

De nombreuses biomolécules de la salive absorbent la lumière

à la même longueur d'onde -

but each has a distinct chemical fingerprint.

mais chacune a une empreinte digitale chimique distincte.

In a lab-on-a-chip, after the light passes through a saliva sample,

Dans un labo-sur-puce, après que la lumière est passée à travers la salive,

a host of fine-tuned rings

de nombreux anneaux affinés

may each siphon off a slightly different wavelength of light

vont chacun piéger une longueur d'onde légèrement différente

and send it to a partner light detector.

et l'envoyer à un détecteur de lumière associé.

Together, this bank of detectors will resolve

Ensemble, cet ensemble de détecteurs pourra résoudre

the cumulative chemical fingerprint of the sample.

l'accumulation d'empreintes chimiques de l'échantillon.

From this information, a tiny on-chip computer,

À partir de cette information, une minuscule puce d'ordinateur,

containing a library of chemical fingerprints for different molecules,

contenant une bibliothèque des empreintes chimiques des différentes molécules,

may figure out their relative concentrations,

pourrait deviner les concentrations

and help diagnose a specific illness.

et aider à diagnostiquer une maladie donnée.

From globe-trotting communications to labs-on-a-chip,

Des communications internationales aux labos-sur-puce,

humankind has repurposed light to both carry and extract information.

l'humanité a redéfini la lumière pour porter et extraire des informations.

Its ability to illuminate continues to astonish us with new discoveries.

Sa capacité à éclairer continue de nous émerveiller de nouvelles découvertes.