You are more transparent than you think - Sajan Saini

Traducător: Mirel-Gabriel Alexa Corector: Mihaida Meila

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

E ceva tot mai obișnuit în spitalele din toată lumea:

a nurse measures our height, weight, blood pressure,

o asistentă ne măsoară înălțimea, greutatea, presiunea arterială

and attaches a glowing plastic clip to our finger.

și ne pune un mic clește strălucitor pe deget.

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

Imediat, pe un ecran apare procentul de oxigen din sânge.

How did that happen?

Cum se întâmplă asta?

How can a plastic clip learn something about our blood…

Cum poate afla un clește din plastic ceva despre sânge...

without a blood sample?

fără să ia o mostră de sânge?

Here’s the trick:

În acest mod:

our bodies are translucent,

corpurile noastre sunt translucide,

meaning they don’t completely block and reflect light.

ceea ce înseamnă că nu blochează și nu reflectă complet lumina.

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

Ci permit ca o cantitate mică de lumină să treacă prin piele,

muscles, and blood vessels.

mușchi și vase de sânge.

Don’t believe it?

Nu ne crezi?

Hold a flashlight to your thumb.

Pune degetul în fața unei lanterne.

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

Lumina poate, se pare, să analizeze interiorul corpului nostru.

Consider that medical fingerclip—

Gândește-te la acel clește,

it’s called a pulse oximeter.

denumit pulsoximetru.

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

Când inspiri, plămânii transferă oxigenul către moleculele de hemoglobină,

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

iar pulsoximetru măsoară raportul

dintre hemoglobina oxigenată și cea neoxigenată.

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

Face asta folosind un mic bec LED cu lumină roșie,

ce se află pe o parte a cleștelui

and a small light detector on the other.

și un mic detector de lumină, ce se află pe partea opusă.

When the LED shines into your finger,

Când lumina trece prin deget,

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

hemoglobina neoxigenată absoarbe lumina roșie

more strongly than its oxygenated counterpart.

mai mult decât hemoglobina oxigenată.

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

Deci, cantitatea de lumină ce ajunge la detector

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

depinde de raportul dintre cele două tipuri de hemoglobină.

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

Dar doi pacienți diferiți vor avea vase de sânge de diferite mărimi în degete.

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

Pentru un pacient, o saturație de 95%

corresponds to a healthy oxygen level,

corespunde cu un nivel normal al oxigenării,

but for another with smaller arteries,

dar pentru cineva cu artere mici,

the same reading could dangerously misrepresent the actual oxygen level.

același procent poate fi o supraevaluare periculoasă a oxigenării sângelui.

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

Acest lucru poate fi corectat cu un al doilea bec LED cu infraroșii.

Light comes in a vast spectrum of wavelengths,

Lumina are mai multe lungimi de undă,

and infrared light lies just beyond the visible colors.

iar lumina infraroșie se află în afara spectrului vizibil.

All molecules, including hemoglobin,

Toate moleculele, inclusiv hemoglobina,

absorb light at different efficiencies across this spectrum.

absoarbe lumina diferit la frecvențe diferite ale spectrului.

So contrasting the absorbance of red to infrared light

Deci, comparând nivelul de absorție dintre lumina roșie și infraroșie,

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

ne oferă o amprentă chimică ce poate elimina efectul mărimii vaselor de sânge.

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

În prezent, o industrie nouă a senzorilor medicali explorează

of precision chemical fingerprinting,

toate modurile de amprentare chimică,

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

folosind mici dispozitive luminoase, nu mai mari de câțiva milimetri.

This microscopic technology,

Această tehnologie microscopică,

called integrated photonics,

denumită fotonică integrată,

is made from wires of silicon that guide light—

e construită din fire de silicon ce conduc lumina,

like water in a pipe—

precum conductele apa,

to redirect, reshape, even temporarily trap it.

pentru a direcționa, transforma, sau chiar bloca temporar lumina.

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

Un cerc de rezonanță, ce e un cerc de silicon,

is a light trapper that enhances chemical fingerprinting.

blochează lumina și ajută la amprentarea chimică.

When placed close to a silicon wire,

Când e plasat în apropierea unui fir de silicon,

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

cercul elimină și înmagazinează temporar anumite lungimi de undă ale luminii,

those whose periodic wavelength fits a whole number of times

cele a căror perioadă se încadrează perfect

along the ring’s circumference.

în circumferința cercului.

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

E același efect ca în cazul corzilor de chitară.

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

O coardă de o anumită lungime va rezona doar la o anumită frecvență,

to give a fundamental note and its overtones.

pentru a produce o notă și o tonalitate.

Ring resonators were originally designed

Cercurile de rezonanță au fost construite inițial

to efficiently route different wavelengths of light—

pentru a redirecționa anumite frecvențe ale luminii,

each a channel of digital data—

fiecare fiind un canal de informații digitale

in fiber optics communication networks.

în rețelele de comunicare cu fibră optică.

But some day this kind of data traffic routing

Dar într-o zi, acest tip de trafic informațional

may be adapted for miniature chemical fingerprinting labs,

poate fi adaptat pentru laboratoarele miniaturale de amprentare chimică,

on chips the size of a penny.

folosind cipuri de mărimea unei monede.

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

Aceste laboratoare minuscule pot detecta

and non-invasively detect a host of illnesses,

ușor, rapid și non-invaziv o afecțiune,

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

analizând saliva sau transpirația într-un cabinet medical,

or the convenience of our homes.

sau în confortul caselor noastre.

Human saliva in particular

Saliva umană, în mod special,

mirrors the composition of our bodies’ proteins and hormones,

oglindește compoziția proteică și hormonală a corpului nostru,

and can give early-warning signals for certain cancers

și ne poate avertiza timpuriu despre apariția unor tipuri de cancer,

and infectious and autoimmune diseases.

infecții sau boli autoimune.

To accurately identify an illness,

Pentru a identifica cu exactitate o boală,

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

laboratoarele miniaturale pot apela la câteva metode,

including chemical fingerprinting,

printre care amprentarea chimică,

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

pentru a analiza multitudinea de substanțe din salivă.

Various biomolecules in saliva absorb light at the same wavelength—

Mai multe substanțe din salivă absorb lumina la aceeași lungime de undă,

but each has a distinct chemical fingerprint.

dar fiecare are o amprentă chimică diferită.

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

Într-un laborator miniatural, după ce lumina trece prin mostra de salivă,

a host of fine-tuned rings

mai multe cercuri de rezonanță

may each siphon off a slightly different wavelength of light

pot conduce fiecare o anumită lungime de undă

and send it to a partner light detector.

către un detector de lumină.

Together, this bank of detectors will resolve

Împreună, acești detectori vor analiza

the cumulative chemical fingerprint of the sample.

toată amprenta chimică a mostrei.

From this information, a tiny on-chip computer,

Folosind aceste informații, un cip minuscul,

containing a library of chemical fingerprints for different molecules,

ce conține o bază de date de amprente chimice pentru diferite molecule,

may figure out their relative concentrations,

le poate determina concentrația

and help diagnose a specific illness.

și poate ajuta la diagnosticarea bolilor.

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

De la comunicațiile globale, la laboratoarele minuscule,

humankind has repurposed light to both carry and extract information.

umanitatea a reușit să transmită și să extragă informații folosind lumina.

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

Capacitatea ei de a ne lumina continuă să ne uimească cu noi descoperiri.