You are more transparent than you think - Sajan Saini

Reviewer: Reno Kanti Riananda

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

Pemandangan yang sering kita lihat di rumah sakit di seluruh dunia:

a nurse measures our height, weight, blood pressure,

perawat mengukur tinggi, berat badan, tekanan darah,

and attaches a glowing plastic clip to our finger.

dan memasang klip plastik berkilau di jari kita.

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

Sontak, sebuah layar digital menampilkan kadar oksigen dalam aliran darah kita.

How did that happen?

Bagaimana hal itu terjadi?

How can a plastic clip learn something about our blood…

Bagaimana bisa klip plastik menampilkan informasi tentang darah...

without a blood sample?

tanpa sampel darah?

Here’s the trick:

Begini cara kerjanya:

our bodies are translucent,

tubuh kita tembus cahaya,

meaning they don’t completely block and reflect light.

artinya tubuh tidak sepenuhnya menghalangi dan memantulkan cahaya,

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

melainkan memungkinkan sejumlah cahaya menembus kulit,

muscles, and blood vessels.

otot, dan pembuluh darah.

Don’t believe it?

Tidak percaya?

Hold a flashlight to your thumb.

Sorot senter ke jempolmu.

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

Ternyata cahaya bisa menunjukkan bagian dalam tubuh kita.

Consider that medical fingerclip—

Perhatikan klip jari medis--

it’s called a pulse oximeter.

yang disebut oksimeter nadi.

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

Ketika bernapas, paru-paru mengalirkan oksigen ke molekul hemoglobin,

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

dan oksimeter nadi mengukur rasio hemoglobin teroksigenasi dan bebas

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

menggunakan lampu LED merah kecil pada satu sisi klip jari,

and a small light detector on the other.

dan lampu detektor kecil di sisi lainnya.

When the LED shines into your finger,

Saat LED bersinar di jarimu,

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

hemoglobin bebas oksigen di pembuluh darah menyerap cahaya merah

more strongly than its oxygenated counterpart.

lebih kuat dibandingkan hemoglobin teroksigenasi.

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

Jadi, banyaknya cahaya yang tembus ke sisi lainnya

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

bergantung pada rasio konsentrasi dua tipe hemoglobin.

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

Misalnya, ada dua pasien dengan ukuran pembuluh darah yang berbeda di jarinya.

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

Untuk seorang pasien, hasil tes saturasi sebesar 95%

corresponds to a healthy oxygen level,

biasanya berarti kadar oksigen sehat.

but for another with smaller arteries,

Namun, untuk pasien dengan arteri sempit,

the same reading could dangerously misrepresent the actual oxygen level.

hasil yang sama bisa menunjukkan kadar oksigen yang salah.

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

Hal ini bisa diatasi dengan gelombang LED inframerah.

Light comes in a vast spectrum of wavelengths,

Cahaya muncul dalam bentuk spektrum gelombang yang luas,

and infrared light lies just beyond the visible colors.

dan inframerah berada di luar warna-warna yang terlihat.

All molecules, including hemoglobin,

Semua molekul, termasuk hemoglobin,

absorb light at different efficiencies across this spectrum.

menyerap cahaya dengan efisiensi beragam di dalam spektrum.

So contrasting the absorbance of red to infrared light

Dengan membandingkan daya serap cahaya merah dan inframerah

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

memungkinkan sidik jari kimia mengurangi pengaruh ukuran pembuluh darah.

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

Kini, industri sensor medis meneliti alat

of precision chemical fingerprinting,

sidik jari kimia yang lebih akurat

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

menggunakan alat mini tidak lebih dari 10 milimeter.

This microscopic technology,

Teknologi mikroskopis ini,

called integrated photonics,

yang disebut fotonik terintegrasi,

is made from wires of silicon that guide light—

terbuat dari kabel silikon yang bisa memandu cahaya--

like water in a pipe—

seperti air di dalam pipa--

to redirect, reshape, even temporarily trap it.

untuk mengarahkan, membentuk, bahkan menyumbat sementara.

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

Cincin resonator, berupa kabel silikon sirkuler,

is a light trapper that enhances chemical fingerprinting.

menangkap cahaya yang meningkatkan sidik jari kimia.

When placed close to a silicon wire,

Saat ditempatkan dekat kabel silikon,

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

cincin akan menyedot dan menyimpan hanya gelombang cahaya tertentu—

those whose periodic wavelength fits a whole number of times

panjang gelombang periodik yang sesuai dengan waktu

along the ring’s circumference.

sepanjang lingkar cincin.

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

Cara kerjanya sama dengan saat kita memetik senar gitar.

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

Hanya pola getaran tertentu mendominasi senar pada panjang tertentu,

to give a fundamental note and its overtones.

untuk menghasilkan nada dasar dan nada lainnya.

Ring resonators were originally designed

Cincin resonator awalnya didesain

to efficiently route different wavelengths of light—

untuk mengalirkan dengan efisien berbagai gelombang cahaya--

each a channel of digital data—

setiap kanal data digital--

in fiber optics communication networks.

dalam fiber optik jaringan komunikasi.

But some day this kind of data traffic routing

Namun suatu saat rute lalu lintas data ini

may be adapted for miniature chemical fingerprinting labs,

bisa diterapkan pada miniatur lab sidik jari kimia,

on chips the size of a penny.

pada cip seukuran koin.

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

Lab seukuran cip ini akan dengan mudah, cepat,

and non-invasively detect a host of illnesses,

dan non-invasif mendeteksi sumber penyakit,

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

dengan menganalisa air liur atau keringat di ruangan dokter

or the convenience of our homes.

atau di rumah.

Human saliva in particular

Air liur manusia, khususnya,

mirrors the composition of our bodies’ proteins and hormones,

menunjukkan komposisi protein dan hormon dalam tubuh,

and can give early-warning signals for certain cancers

dan bisa memberikan sinyal peringatan awal adanya kanker tertentu

and infectious and autoimmune diseases.

infeksi dan penyakit autoimun.

To accurately identify an illness,

Untuk lebih akurat mengidentifikasi penyakit,

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

lab cip bergantung pada beberapa metode,

including chemical fingerprinting,

termasuk sidik jari kimia,

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

untuk menyaring berbagai zat dalam sampel air liur.

Various biomolecules in saliva absorb light at the same wavelength—

Berbagai biomolekul dalam liur menyerap cahaya dengan gelombang yang sama—

but each has a distinct chemical fingerprint.

tetapi tiap biomolekul memiliki sidik jari kimia tertentu.

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

Dalam lab cip, setelah cahaya melewati sampel liur,

a host of fine-tuned rings

cincin yang dipasang

may each siphon off a slightly different wavelength of light

akan menyedot gelombang cahaya yang berbeda

and send it to a partner light detector.

dan mengirimkannya kepada detektor cahaya pasangannya.

Together, this bank of detectors will resolve

Bersama-sama, bank detektor ini akan mengolah

the cumulative chemical fingerprint of the sample.

sidik jari kimia dari sampel.

From this information, a tiny on-chip computer,

Dari informasi ini, cip komputer mini,

containing a library of chemical fingerprints for different molecules,

berisi kumpulan sidik jari kimia untuk molekul yang berbeda,

may figure out their relative concentrations,

akan menemukan kadar konsentrasinya,

and help diagnose a specific illness.

dan membantu dalam mendiagnosa penyakit tertentu.

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

Mulai dari komunikasi global hingga lab cip,

humankind has repurposed light to both carry and extract information.

manusia telah menggunakan cahaya untuk membawa dan mengolah informasi.

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

Kemampuannya untuk menerangi terus mengejutkan kita dengan penemuan terbaru.