Manu Prakash: A 50-cent microscope that folds like origami

Manu Prakash: Un microscopio de 50 centavos que se pliega como origami

Traductor: Sebastian Betti Revisor: Eduardo Sierra

The year is 1800.

Corre el año 1800.

A curious little invention is being talked about.

Se habla de un pequeño y curioso invento.

It's called a microscope.

Se llama microscopio.

What it allows you to do

Nos permite

is see tiny little lifeforms

ver diminutas formas de vida

that are invisible to the naked eye.

invisibles a simple vista.

Soon comes the medical discovery

Pronto llega el descubrimiento médico

that many of these lifeforms are actually causes

de que muchas de estas formas de vida en realidad son la causa

of terrible human diseases.

de enfermedades humanas terribles.

Imagine what happened to the society

Imagínese lo que le pasó a la sociedad

when they realized

cuando se dio cuenta

that an English mom in her teacup

de que una mamá inglesa en su taza de té

actually was drinking a monster soup,

estaba bebiendo una sopa monstruosa,

not very far from here. This is from London.

no muy lejos de aquí. Esto es de Londres.

Fast forward 200 years.

Avanzamos 200 años.

We still have this monster soup around,

Todavía estamos rodeados por esa sopa monstruosa

and it's taken hold in the developing countries

y se ha afianzado en los países en desarrollo,

around the tropical belt.

en todo el cinturón tropical.

Just for malaria itself,

Solo de malaria

there are a million deaths a year,

hay un millón de muertes al año,

and more than a billion people

y más de 1000 millones de personas

that need to be tested because they are at risk

a examinar debido a que están en riesgo

for different species of malarial infections.

de contraer distintas especies de infecciones de malaria.

Now it's actually very simple to put a face

Pero es muy fácil ponerle un rostro

to many of these monsters.

a muchos de estos monstruos.

You take a stain, like acridine orange

Con una mancha, como el naranja de acridina

or a fluorescent stain or Giemsa,

o una mancha fluorescente o de Giemsa,

and a microscope, and you look at them.

y un microscopio, se pueden ver.

They all have faces.

Todos tienen rostros.

Why is that so, that Alex in Kenya,

Entonces ¿por qué Alex en Kenia,

Fatima in Bangladesh, Navjoot in Mumbai,

Fátima en Bangladesh, Navjoot en Mumbai,

and Julie and Mary in Uganda still wait months

y Julie y Mary en Uganda todavía esperan meses

to be able to diagnose why they are sick?

un diagnóstico de por qué están enfermos?

And that's primarily because scalability

Principalmente se debe a que por una cuestión de escala

of the diagnostics is completely out of reach.

el diagnóstico es totalmente inaccesible.

And remember that number: one billion.

Recuerden ese número: 1000 millones.

The problem lies with the microscope itself.

El problema está en el propio microscopio.

Even though the pinnacle of modern science,

A pesar de ser el pináculo de la ciencia moderna

research microscopes are not designed for field testing.

los microscopios de investigación no están diseñados para pruebas de campo.

Neither were they first designed

Ni fueron diseñados en primer lugar

for diagnostics at all.

para el diagnóstico, en absoluto.

They are heavy, bulky, really hard to maintain,

Son pesados, voluminosos, muy difíciles de mantener,

and cost a lot of money.

y cuestan mucho dinero.

This picture is Mahatma Gandhi in the '40s

Esta foto es de Mahatma Gandhi en los años 40

using the exact same setup that we actually use today

y usa la misma configuración que nosotros hoy

for diagnosing T.B. in his ashram

para el diagnóstico de tuberculosis en su ashram

in Sevagram in India.

en Sevagram, India.

Two of my students, Jim and James,

Dos de mis estudiantes, Jim y James,

traveled around India and Thailand,

viajaron por India y Tailandia

starting to think about this problem a lot.

y pensaron mucho en este problema.

We saw all kinds of donated equipment.

Vimos todo tipo de equipos donados.

We saw fungus growing on microscope lenses.

Vimos crecer hongos en las lentes de los microscopios.

And we saw people who had a functional microscope

Y vimos gente que tenía microscopios en funcionamiento

but just didn't know how to even turn it on.

pero que no sabían ni cómo encenderlos.

What grew out of that work and that trip

De ese trabajo y ese viaje nació

was actually the idea of what we call Foldscopes.

la idea de lo que llamamos pliegoscopio [foldscope].

So what is a Foldscope?

¿Qué es un pliegoscopio?

A Foldscope is a completely functional microscope,

Un pliegoscopio es un microscopio completamente funcional,

a platform for fluorescence, bright-field,

una plataforma para fluorescencia, campo claro,

polarization, projection,

polarización, proyección,

all kinds of advanced microscopy

todo tipo de microscopía avanzada

built purely by folding paper.

que se construye meramente plegando papel.

So, now you think, how is that possible?

Pensarán, ¿cómo es posible?

I'm going to show you some examples here,

Les mostraré algunos ejemplos,

and we will run through some of them.

y veremos algunos en funcionamiento.

It starts with a single sheet of paper.

Empezamos con una hoja simple de papel.

What you see here is all the possible components

Lo que ven aquí son los posibles componentes

to build a functional bright-field and fluorescence microscope.

para construir un microscopio de campo claro y fluorescencia.

So, there are three stages:

Hay 3 etapas:

There is the optical stage, the illumination stage

La etapa óptica, la etapa de iluminación

and the mask-holding stage.

y la etapa de la máscara de retención.

And there are micro optics at the bottom

Y hay micro óptica en la parte inferior

that's actually embedded in the paper itself.

incrustada en el propio papel.

What you do is, you take it on,

Entonces, tomamos el papel

and just like you are playing like a toy,

y, como si de un juguete se tratase,

which it is,

que lo es,

I tab it off,

cortamos el troquelado,

and I break it off.

y desprendemos la pieza.

This paper has no instructions and no languages.

Este papel no tiene instrucciones ni idiomas.

There is a code, a color code embedded,

Tiene un código, un código de color,

that tells you exactly how to fold that specific microscope.

que indica exactamente cómo plegar ese microscopio específico.

When it's done, it looks something like this,

Cuando está listo, tiene este aspecto,

has all the functionalities of a standard microscope,

con las funcionalidades de un microscopio estándar

just like an XY stage,

como una platina XY,

a place where a sample slide could go,

un lugar donde podría ir el portaobjetos

for example right here.

por ejemplo aquí.

We didn't want to change this,

No queríamos cambiar esto,

because this is the standard

porque este es el estándar

that's been optimized for over the years,

que ha sido optimizado en los últimos años,

and many health workers are actually used to this.

y muchos trabajadores de la salud están acostumbrados a esto.

So this is what changes,

Esto es lo que cambia

but the standard stains all remain the same

pero las manchas estándar siguen siendo las mismas

for many different diseases.

para muchas enfermedades diferentes.

You pop this in.

Lo insertamos aquí.

There is an XY stage,

Hay una platina XY,

and then there is a focusing stage,

y, luego, hay una etapa de enfoque

which is a flexure mechanism

que es un mecanismo de flexión

that's built in paper itself that allows us to move

que se construye en el papel mismo que nos permite movernos

and focus the lenses by micron steps.

y enfocar las lentes en pasos de micrones.

So what's really interesting about this object,

Lo realmente interesante de este objeto,

and my students hate when I do this,

y mis estudiantes odian cuando hago esto,

but I'm going to do this anyway,

pero lo haré de todos modos,

is these are rugged devices.

es que son dispositivos resistentes.

I can turn it on and throw it on the floor

Puedo encenderlo y tirarlo en el piso

and really try to stomp on it.

y tratar de pisarlo.

And they last, even though they're designed

Y duran, a pesar de estar diseñados

from a very flexible material, like paper.

de un material muy flexible, como el papel.

Another fun fact is, this is what we actually

Otro dato curioso es que esto es lo que en realidad

send out there as a standard diagnostic tool,

mandamos como herramienta de diagnóstico

but here in this envelope

pero aquí, en este sobre,

I have 30 different foldscopes

tengo 30 pliegoscopios diferentes

of different configurations all in a single folder.

con distintas configuraciones, todos en una sola carpeta.

And I'm going to pick one randomly.

Tomaré uno al azar.

This one, it turns out, is actually designed

Este resulta que está diseñado

specifically for malaria,

específicamente para la malaria,

because it has the fluorescent filters built

porque tiene los filtros fluorescentes

specifically for diagnosing malaria.

específicos para el diagnóstico de la malaria.

So the idea of very specific diagnostic microscopes

Así, la idea de los microscopios de diagnóstico muy específicos

comes out of this.

surgió de esto.

So up till now, you didn't actually see

Hasta ahora no han visto

what I would see from one of these setups.

lo que yo vería con una de estas configuraciones.

So what I would like to do is,

Por eso me gustaría

if we could dim the lights, please,

si pudiéramos bajar las luces, por favor,

it turns out foldscopes are also projection microscopes.

resulta que los pliegoscopios también son microscopios de proyección.

I have these two microscopes that I'm going to turn --

Tengo estos 2 microscopios que voy a girar,

go to the back of the wall --

ir detrás de la pared,

and just project, and this way you will see

y proyectar, de ese modo verán

exactly what I would see.

exactamente lo que yo vería.

What you're looking at --

Lo que están viendo...

(Applause) —

(Aplausos)

This is a cross-section of a compound eye,

Esta es una sección transversal de un ojo compuesto,

and when I'm going to zoom in closer, right there,

y cuando me acerque más, justo ahí,

I am going through the z-axis.

me muevo en el eje Z.

You actually see how the lenses are cut together

Ven realmente cómo los lentes están cortados juntos

in the cross-section pattern.

en el patrón de sección transversal.

Another example, one of my favorite insects,

Otro ejemplo, uno de mis insectos preferidos,

I love to hate this one,

me encanta odiarlo,

is a mosquito,

es un mosquito,

and you're seeing the antenna of a culex pipiens.

están viendo la antena de un Culex pipiens.

Right there.

Ahí mismo.

All from the simple setup that I actually described.

Todo a partir de la configuración simple que describí.

So my wife has been field testing

Mi esposa ha hecho pruebas de campo

some of our microscopes

con algunos de estos microscopios

by washing my clothes whenever I forget them

lavando mi ropa cuando los olvido

in the dryer.

en la secadora.

So it turns out they're waterproof, and --

Así que resulta que son a prueba de agua y...

(Laughter) —

(Risas)

right here is just fluorescent water,

aquí hay agua fluorescente,

and I don't know if you can actually see this.

y no sé si en realidad se puede ver esto.

This also shows you how the projection scope works.

Esto también muestra cómo funciona el alcance de la proyección.

You get to see the beam the way it's projected and bent.

Pueden ver el rayo, cómo se proyecta y se curva.

Can we get the lights back on again?

¿Podemos encender las luces de nuevo?

So I'm quickly going to show you,

Rápidamente les mostraré,

since I'm running out of time,

porque me estoy quedando sin tiempo,

in terms of how much it costs for us to manufacture,

lo que nos cuesta fabricarlo.

the biggest idea was roll-to-roll manufacturing,

La idea principal era la fabricación de rollo a rollo,

so we built this out of 50 cents of parts and costs.

así construimos este a 50 centavos de partes y costos.

(Applause)

(Aplausos)

And what this allows us to do

Y esto nos permite

is to think about a new paradigm in microscopy,

pensar en un nuevo paradigma en microscopía,

which we call use-and-throw microscopy.

que llamamos microscopía de usar y tirar.

I'm going to give you a quick snapshot

Les daré un panorama general

of some of the parts that go in.

de algunas de las partes involucradas.

Here is a sheet of paper.

Esta es una hoja de papel.

This is when we were thinking about the idea.

Aquí estábamos pensando la idea.

This is an A4 sheet of paper.

Esta es una hoja de papel A4.

These are the three stages that you actually see.

Estas son las 3 etapas que ven.

And the optical components, if you look at the inset up on the right,

Y los componentes ópticos, si miran el recuadro arriba a la derecha,

we had to figure out a way to manufacture lenses

teníamos que encontrar una manera de fabricar lentes

in paper itself at really high throughputs,

en papel para muy altas producciones,

so it uses a process of self-assembly

por eso usa un proceso de autoensamblado

and surface tension

y tensión superficial

to build achromatic lenses in the paper itself.

para construir lentes acromáticas en el propio papel.

So that's where the lenses go.

Ahí van las lentes.

There are some light sources.

Hay algunas fuentes de luz.

And essentially, in the end,

Y, esencialmente, a la postre,

all the parts line up because of origami,

todas las piezas se alinean gracias al origami,

because of the fact that origami allows us

gracias a que el origami nos permite

micron-scale precision of optical alignment.

una precisión a escala micrométrica de la alineación óptica.

So even though this looks like a simple toy,

A pesar de parecer un juguete sencillo,

the aspects of engineering that go in

los aspectos de ingeniería que contiene

something like this are fairly sophisticated.

algo como esto son bastante sofisticados.

So here is another obvious thing that we would do,

Aquí vemos otra cosa obvia que hicimos

typically, if I was going to show

típicamente para demostrar

that these microscopes are robust,

que estos microscopios son robustos,

is go to the third floor and drop it from the floor itself.

fuimos al tercer piso y lo dejamos caer al suelo.

There it is, and it survives.

Ahí está, y sobrevive.

So for us, the next step actually

Para nosotros, el siguiente paso en realidad

is really finishing our field trials.

es terminar las pruebas de campo.

We are starting at the end of the summer.

Estamos empezando a finales del verano.

We are at a stage where we'll be making thousands of microscopes.

Estamos en una etapa en la que haremos miles de microscopios.

That would be the first time where we would be

Esa sería la primera vez que estaríamos

doing field trials with the highest density

haciendo pruebas de campo con la mayor densidad

of microscopes ever at a given place.

de microscopios en un lugar dado.

We've started collecting data for malaria,

Hemos empezado la recolección de datos para la malaria,

Chagas disease and giardia from patients themselves.

la enfermedad de Chagas y la giardia de los propios pacientes.

And I want to leave you with this picture.

Y quiero dejarles esta imagen.

I had not anticipated this before,

Yo no lo había previsto,

but a really interesting link

pero es un vínculo muy interesante

between hands-on science education

entre la educación práctica en ciencias

and global health.

y la salud mundial.

What are the tools that we're actually providing

¿Cuáles son las herramientas que les estamos dando

the kids who are going to fight

a los niños que van a combatir

this monster soup for tomorrow?

esta sopa monstruosa mañana?

I would love for them to be able to just print out

Me encantaría que ellos pudieran imprimir

a Foldscope and carry them around in their pockets.

un pliegoscopio y llevárselo en sus bolsillos.

Thank you.

Gracias.

(Applause)

(Aplausos)