You are more transparent than you think - Sajan Saini

Çeviri: Gözde Alpçetin Gözden geçirme: Nevaz Mescioğlu

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

Tüm dünyada hastanelerde oldukça yaygın olan bir görüntü şudur:

a nurse measures our height, weight, blood pressure,

Bir hemşire boyumuzu, kilomuzu, tansiyonumuzu ölçer

and attaches a glowing plastic clip to our finger.

ve parmağımıza parlayan bir plastik klips takar.

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

Aniden dijital bir ekran kan dolaşımındaki oksijen seviyesini gösterir.

How did that happen?

Peki, bu nasıl olur?

How can a plastic clip learn something about our blood…

Plastik bir klips kanımızdaki bir şeyi nasıl bir kan örneği olmadan öğrenebilir?

without a blood sample?

Here’s the trick:

Olay şu:

our bodies are translucent,

vücudumuz yarı saydamdır,

meaning they don’t completely block and reflect light.

bu da tamamen ışığı engellemediği ve yansıtmadığı anlamına geliyor.

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

Aksine aslında tenimizden, kaslarımızdan ve kan damarlarımızdan

muscles, and blood vessels.

biraz ışığın geçmesine izin veriyor.

Don’t believe it?

İnanmıyor musunuz?

Hold a flashlight to your thumb.

Baş parmağınıza bir el feneri tutun.

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

Anlaşılıyor ki ışık vücutlarımızın içini incelememizde yardımcı oluyor.

Consider that medical fingerclip—

Şu tıbbi parmak klipsini düşünün—

it’s called a pulse oximeter.

ona nabız oksimetresi deniyor.

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

Nefes aldığınızda akciğerler hemoglobin moleküllerine oksijen gönderiyor

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

ve nabız oksimetresi oksijenli ve oksijensiz hemoglobin oranını ölçüyor.

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

Bunu, parmak klipsinin bir tarafındaki küçük bir kırmızı LED ışığını

and a small light detector on the other.

ve diğer taraftaki küçük bir ışık detektörünü kullanarak yapıyor.

When the LED shines into your finger,

LED parmağınızı parlattığında

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

kan damarlarınızdaki oksijensiz hemoglobin

kırmızı ışığı oksijenlilerden daha güçlü bir şekilde emiyor.

more strongly than its oxygenated counterpart.

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

Bu yüzden diğer tarafa geçen ışık miktarı

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

hemoglobinin iki türünün yoğunluk oranına bağlı.

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

Ancak herhangi bir iki hastanın parmağında farklı boyutta kan damarları olacaktır.

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

Bir hasta için yüzde doksan beşlik bir doygunluk

corresponds to a healthy oxygen level,

sağlıklı bir oksijen seviyesine denk gelirken

but for another with smaller arteries,

daha küçük atardamarlı olan başkası için

the same reading could dangerously misrepresent the actual oxygen level.

aynı sonuç tehlikeli bir şekilde asıl oksijen seviyesini yanlış yorumlayabilir.

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

Bu, bir saniyelik LED kızılötesi dalga boyu ile açıklanabilir.

Light comes in a vast spectrum of wavelengths,

Işık, dalga boyunun geniş bir görüntüsü içinde gelir

and infrared light lies just beyond the visible colors.

ve kızılötesi ışıklar gözle görünür renklerin hemen ötesinde bulunur.

All molecules, including hemoglobin,

Hemoglobin de dahil olmak üzere tüm moleküller

absorb light at different efficiencies across this spectrum.

bu görüntü boyunca farklı etkilerde ışığı emer.

So contrasting the absorbance of red to infrared light

Bu yüzden kızılötesi ışıkla kırmızının optik yoğunluğunu karşılaştırmak

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

kan damarının boyut etkisini engellemek için kimyasal bir parmak izi sağlıyor.

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

Günümüzde yeni gelişen medikal sensör endüstrisi

of precision chemical fingerprinting,

0,1 mm'den daha geniş olmayan küçücük ışık-yönlendirme cihazlarını kullanarak

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

kimyasal parmak izinin tüm yeni evrelerini keşfediyor.

This microscopic technology,

Fotonik entegre denen bu mikroskobik teknoloji

called integrated photonics,

is made from wires of silicon that guide light—

yönünü değiştirmek, biçimlendirmek, hatta geçiçi olarak hapsetmek için—

like water in a pipe—

tıpkı bir borudaki su gibi—

to redirect, reshape, even temporarily trap it.

ışığı yönlendiren silikon tellerden yapılmıştır.

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

Yuvarlak bir silikon tel olan bir halka rezonatörü

is a light trapper that enhances chemical fingerprinting.

kimyasal parmak izini arttıran bir ışık tutucudur.

When placed close to a silicon wire,

Silikon bir tele yakın yerleştirildiğinde

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

halka çeker ve geçici olarak sadece belli ışık dalgalarını—

those whose periodic wavelength fits a whole number of times

şu periyodik dalga boylarının halkanın çemberi boyunca

along the ring’s circumference.

birçok kez uyduğu ışık dalgalarını depolar.

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

Gitar tellerini çektiğimizde de aynı etki vardır.

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

Sadece bazı titreşen modeller temel bir nota ve ahenk yaratmak için

to give a fundamental note and its overtones.

bir dizi belli uzunluğa egemen olur.

Ring resonators were originally designed

Halka rezonatörü aslen— her biri sayısal verinin yönü olan—

to efficiently route different wavelengths of light—

farklı ışık dalga boylarına verimli bir şekilde yön vermek için

each a channel of digital data—

in fiber optics communication networks.

fiberoptik iletişim ağlarında tasarlanmıştı.

But some day this kind of data traffic routing

Ancak bir gün bu tür veri trafiğini iletmek

may be adapted for miniature chemical fingerprinting labs,

minyatür kimyasal parmak izi laboratuvarlarında

on chips the size of a penny.

bir bozuk para boyutundaki çiplere uyarlanabilir.

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

Bu gelecekteki çipte-laboratuvarlar kolay, hızlı ve müdahalesiz bir biçimde

and non-invasively detect a host of illnesses,

bir muayenehanede insan tükürüğünü veya terini

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

veya evlerimizdeki lavaboyu analiz ederek

or the convenience of our homes.

hastalığın ev sahibini belirleyebilir.

Human saliva in particular

Özellikle insan tükürüğü,

mirrors the composition of our bodies’ proteins and hormones,

vücudumuzdaki proteinleri ve hormonların bileşimine ayna tutar

and can give early-warning signals for certain cancers

ve bazı kanserler, bulaşıcı ve otoimmün hastalıklar için

and infectious and autoimmune diseases.

erken uyarı sinyalleri verebilir.

To accurately identify an illness,

Bir hastalığı tam olarak teşhis etmek için

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

çipte-laboratuvarlar, bir tükürük örneğindeki

including chemical fingerprinting,

geniş madde izlerinin karışımlarını incelemek için

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

kimyasal parmak izi dahil olmak üzere birçok yönteme dayanmalı.

Various biomolecules in saliva absorb light at the same wavelength—

Tükürükteki çeşitli biyomoleküller ışığı aynı dalga boyunda emerler—

but each has a distinct chemical fingerprint.

ancak herbirinin farklı kimyasal parmak izi var.

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

Çipte-laboratuvarda ışık bir tükürük örneğininden geçtikten sonra

a host of fine-tuned rings

ince ayarlanmış halkaların bir sunucusu

may each siphon off a slightly different wavelength of light

her birini birazcık farklı bir ışığın dalga boyuna çekebilir

and send it to a partner light detector.

ve ortak bir ışık dedektörüne yollayabilir.

Together, this bank of detectors will resolve

Birlikte, bu dedektörler öbeği

the cumulative chemical fingerprint of the sample.

örneğin giderek artan kimyasal parmak izini yok edecek.

From this information, a tiny on-chip computer,

Bu bilgiyle farklı moleküller için

kimyasal parmak izlerinin bir kitaplığını içeren

containing a library of chemical fingerprints for different molecules,

minik bir çip boyutundaki bilgisayar ilgili yoğunluğu bulabilir

may figure out their relative concentrations,

and help diagnose a specific illness.

ve belli bir hastalığı teşhis etmede yardımcı olabilir.

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

Dünya geneli iletişimden çipte-laboratuvarlara kadar

humankind has repurposed light to both carry and extract information.

insanoğlu ışığı hem bilgiyi taşımak hem de elde etmek için

farklı bir amaç için kullanmıştır.

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

Aydınlatma becerisi ise yeni keşiflerle birlikte bizi büyülemeye devam ediyor.