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

Manu Prakash: 50 cents pour un microscope en origami

Traducteur: Elliot O'Sullivan Relecteur: Claire Ghyselen

The year is 1800.

Nous sommes en 1800.

A curious little invention is being talked about.

Une curieuse invention défraie la chronique :

It's called a microscope.

le microscope.

What it allows you to do

Il vous permet

is see tiny little lifeforms

d'observer des formes de vie minuscules

that are invisible to the naked eye.

qui sont invisibles à l’œil nu.

Soon comes the medical discovery

Peu après, des découvertes médicales

that many of these lifeforms are actually causes

ont montré que ces organismes provoquent

of terrible human diseases.

de nombreuses pathologies graves chez l'homme.

Imagine what happened to the society

Imaginez l'impact dans la société

when they realized

quand on s'est rendu compte

that an English mom in her teacup

que dans sa tasse de thé, une maman anglaise

actually was drinking a monster soup,

buvait en fait un bouillon de monstres !

not very far from here. This is from London.

Ça se passe près de chez vous. A Londres.

Fast forward 200 years.

200 ans plus tard.

We still have this monster soup around,

Le bouillon de monstres est toujours là,

and it's taken hold in the developing countries

bien installé dans les pays en voie de développement

around the tropical belt.

aux environs de la ceinture tropicale.

Just for malaria itself,

Le paludisme à lui seul fait

there are a million deaths a year,

un million de morts par an.

and more than a billion people

Il faudrait dépister

that need to be tested because they are at risk

plus d'un milliard de personnes

for different species of malarial infections.

en situation de risque d'infections.

Now it's actually very simple to put a face

Pourtant, c'est aujourd'hui très facile

to many of these monsters.

de mettre un visage sur ces monstres.

You take a stain, like acridine orange

Il suffit de prendre une coloration d'acridine orange,

or a fluorescent stain or Giemsa,

ou un colorant fluorescent, du Giemsa par exemple,

and a microscope, and you look at them.

et de l'observer avec un microscope.

They all have faces.

Ils ont tout une identité propre.

Why is that so, that Alex in Kenya,

Comment se fait-il alors qu'Alex au Kenya,

Fatima in Bangladesh, Navjoot in Mumbai,

Fatima au Bangladesh,

Navjoot à Bombay,

and Julie and Mary in Uganda still wait months

ou Julie et Mary en Ouganda,

doivent patienter plusieurs mois

to be able to diagnose why they are sick?

pour un diagnostic de leur pathologie ?

And that's primarily because scalability

La cause principale réside dans l'impossibilité

of the diagnostics is completely out of reach.

de mettre en place des diagnostics évolutifs.

And remember that number: one billion.

Gardez ce nombre à l'esprit : un milliard.

The problem lies with the microscope itself.

C'est le microscope qui pose problème.

Even though the pinnacle of modern science,

Bien qu'ils soient le summum de la science moderne,

research microscopes are not designed for field testing.

les microscopes de recherche

ne sont conçus ni pour le terrain,

Neither were they first designed

ni pour faire des diagnostics.

for diagnostics at all.

They are heavy, bulky, really hard to maintain,

Ils sont lourds, encombrants et difficiles à entretenir.

and cost a lot of money.

Ils coûtent aussi beaucoup d'argent.

This picture is Mahatma Gandhi in the '40s

Voilà une photo de Mahatma Gandhi dans les années 1940,

using the exact same setup that we actually use today

dans son ashram, à Sevagram, en Inde.

Cet endroit est utilisé aujourd'hui tel quel

for diagnosing T.B. in his ashram

in Sevagram in India.

pour dépister la tuberculose.

Two of my students, Jim and James,

Deux de mes étudiants, Jim et James

traveled around India and Thailand,

ont voyagé à travers l'Inde et la Thaïlande,

starting to think about this problem a lot.

ce qui les a amené à réfléchir beaucoup à ce problème.

We saw all kinds of donated equipment.

Nous avons vu toutes sortes d'équipements dont on avait fait don.

We saw fungus growing on microscope lenses.

On a observé de la moisissure grandir

sur des lentilles des microscopes.

And we saw people who had a functional microscope

Et on a vu des gens qui possédaient

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

un microscope en état de marche,

mais qui ne savaient pas l'allumer.

What grew out of that work and that trip

Ce qui est né de notre voyage et de notre travail,

was actually the idea of what we call Foldscopes.

c'est la conception des Foldscopes.

So what is a Foldscope?

Un "Foldscope", qu'est-ce que c'est ?

A Foldscope is a completely functional microscope,

Il s'agit d'un microscope tout à fait fonctionnel,

a platform for fluorescence, bright-field,

qui permet toutes sortes de microscopies avancées :

polarization, projection,

polarisation, projection,

all kinds of advanced microscopy

fluorescence et fond clair.

built purely by folding paper.

Ce microscope est fabriqué à partir de pliage en papier.

So, now you think, how is that possible?

Comment est-ce possible ?

I'm going to show you some examples here,

Je vais vous montrer quelques exemples.

and we will run through some of them.

It starts with a single sheet of paper.

On commence avec une feuille de papier.

What you see here is all the possible components

Ce que vous voyez ici,

ce sont tous les composants nécessaires

to build a functional bright-field and fluorescence microscope.

pour construire un microscope fond clair et un à fluorescence.

So, there are three stages:

Il y a trois étapes :

There is the optical stage, the illumination stage

les stade optique, l'illumination

and the mask-holding stage.

et la table de masque.

And there are micro optics at the bottom

En bas, il y a des micro-éléments optiques

that's actually embedded in the paper itself.

incorporés dans le papier.

What you do is, you take it on,

Pour monter le microscope,

and just like you are playing like a toy,

on prend la feuille, comme si c'était un jouet.

which it is,

En fait, c'en est un.

I tab it off,

On enlève les bordures.

On sépare chaque élément.

and I break it off.

This paper has no instructions and no languages.

Il n'y a pas d'instruction ou de langue

There is a code, a color code embedded,

sur cette feuille de papier.

Il y a un code couleur,

that tells you exactly how to fold that specific microscope.

qui indique exactement

comment plier ce microscope.

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

Quand c'est fait, il ressemble à peu près à ceci.

has all the functionalities of a standard microscope,

Ce microscope de papier remplit

toutes les fonctions d'un microscope standard,

just like an XY stage,

avec une table XY,

a place where a sample slide could go,

pour y déposer un échantillon.

for example right here.

Ici par exemple.

We didn't want to change this,

Nous ne voulions pas changer ça

because this is the standard

car c'est la norme,

that's been optimized for over the years,

optimisée au fil des ans.

and many health workers are actually used to this.

Beaucoup de techniciens y sont habitués.

So this is what changes,

Seule la partie en papier a changé.

but the standard stains all remain the same

Mais tous les colorants standards sont identiques

for many different diseases.

pour beaucoup de maladies.

You pop this in.

On met ça à l'intérieur.

There is an XY stage,

Il y a la table XY,

and then there is a focusing stage,

et puis il y a la phase de mise au point,

which is a flexure mechanism

qui est un mécanisme de flexure intégré dans le papier

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

et qui nous permet de déplacer la lentille

and focus the lenses by micron steps.

et de faire la mise au point de l'objectif avec précision.

So what's really interesting about this object,

Ce qui est vraiment génial,

c'est qu'ils sont très robustes.

and my students hate when I do this,

Mes étudiants détestent que je fasse cela

but I'm going to do this anyway,

is these are rugged devices.

mais je vais le faire quand-même :

I can turn it on and throw it on the floor

Je peux l'allumer et le jeter par terre

and really try to stomp on it.

et essayer de le piétiner.

And they last, even though they're designed

Et ils résistent bien, même s'ils sont construits

from a very flexible material, like paper.

avec un matériau extrêmement flexible comme le papier.

Another fun fact is, this is what we actually

Un autre fait amusant,

send out there as a standard diagnostic tool,

et c'est ce que nous envoyons

en tant qu'outil standard de diagnostic.

but here in this envelope

Mais dans cette enveloppe,

I have 30 different foldscopes

il y a 30 "Foldscopes" différents,

of different configurations all in a single folder.

avec des configurations différentes,

rassemblées dans un seul kit.

J'en choisis un au hasard.

And I'm going to pick one randomly.

This one, it turns out, is actually designed

Celui-ci est destiné au dépistage du paludisme,

specifically for malaria,

because it has the fluorescent filters built

On le reconnait à ses filtres fluorescents,

specifically for diagnosing malaria.

fabriqués précisément pour diagnostiquer cette maladie.

So the idea of very specific diagnostic microscopes

C'est de là que vient l'idée

comes out of this.

des microscopes pour diagnostic spécifique.

So up till now, you didn't actually see

Vous n'avez pas encore vu ce que je vois

what I would see from one of these setups.

grâce à l'un de ces appareils.

So what I would like to do is,

Peut-on baisser la lumière ?

if we could dim the lights, please,

it turns out foldscopes are also projection microscopes.

Vous remarquerez,

que les "Foldscopes" sont aussi

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

des microscopes à projection.

J'allume ces deux microscopes

go to the back of the wall --

et en les orientant vers le mur,

and just project, and this way you will see

je vais y projeter ce que je vois,

exactly what I would see.

pour vous montrer le résultat.

What you're looking at --

Ce que vous voyez,

(Applause) —

(Applaudissements) -

This is a cross-section of a compound eye,

C'est une coupe transversale d'un oeil composé,

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

et quand je zoome plus près, juste là,

I am going through the z-axis.

je passe l'axe z.

You actually see how the lenses are cut together

Vous pouvez voir comment les lentilles sont assemblées

in the cross-section pattern.

dans le motif de la section transversale.

Another example, one of my favorite insects,

Un autre exemple : un de mes insectes préférés,

I love to hate this one,

que j'adore détester,

is a mosquito,

est le moustique.

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

Voici l'antenne d'un culex pipiens, ou moustique commun.

Right there.

Juste là.

All from the simple setup that I actually described.

Tout ça grâce au simple équipement que je vous ai décrit.

So my wife has been field testing

Ma femme a réalisé

some of our microscopes

des essais sur le terrain

pour certains microscopes.

by washing my clothes whenever I forget them

Elle lave mes vêtements

in the dryer.

quand je les oublie dans le sèche-linge.

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

Il s'avère que les microscopes sont imperméables aussi.

(Laughter) —

(Rires) -

right here is just fluorescent water,

Quand je le plonge dans de l'eau fluorescente,

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

vous pouvez voir comment fonctionne

This also shows you how the projection scope works.

le principe de projection.

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

Vous pouvez voir le rayon

tel qu'il est projeté et diffracté.

Can we get the lights back on again?

Peut-on rallumer les lumières ?

So I'm quickly going to show you,

Puisqu'il me reste peu de temps,

since I'm running out of time,

je vais vous parler rapidement

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

du coût de fabrication.

the biggest idea was roll-to-roll manufacturing,

L'idée centrale est de fabriquer à partir de rouleaux.

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

Nos coûts de production sont de 50 cents.

(Applause)

(Applaudissements)

And what this allows us to do

is to think about a new paradigm in microscopy,

C'est un nouveau paradigme :

which we call use-and-throw microscopy.

la microscopie jetable.

I'm going to give you a quick snapshot

Je vais vous montrer rapidement

of some of the parts that go in.

quelques composants.

Here is a sheet of paper.

Voilà une feuille de papier, format A4.

This is when we were thinking about the idea.

This is an A4 sheet of paper.

Voilà les trois étapes, très visibles.

These are the three stages that you actually see.

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

Vous voyez les composants optiques en haut à droite.

On a dû développer dans le papier

we had to figure out a way to manufacture lenses

un système de production de lentilles à haut rendement.

in paper itself at really high throughputs,

On utilise un processus

so it uses a process of self-assembly

d'auto-assemblage et de tension de surface

and surface tension

to build achromatic lenses in the paper itself.

pour fabriquer des lentilles achromatiques en papier.

So that's where the lenses go.

Donc, les lentilles vont là.

There are some light sources.

Il y a des sources de lumière.

And essentially, in the end,

Fondamentalement,

all the parts line up because of origami,

tous les composants s'alignent à cause de l'origami.

because of the fact that origami allows us

L'origami permet en effet une incroyable précision

micron-scale precision of optical alignment.

d'alignement des éléments optiques.

So even though this looks like a simple toy,

Alors même si ça ressemble à un simple jouet,

the aspects of engineering that go in

l'ingénierie que nous appliquons

something like this are fairly sophisticated.

est vraiment sophistiquée.

So here is another obvious thing that we would do,

Je pourrais aussi vous démontrer

typically, if I was going to show

que ces microscopes sont robustes

that these microscopes are robust,

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

en le jetant du troisième étage.

There it is, and it survives.

Le voici, et il fonctionne toujours.

So for us, the next step actually

Les essais de terrain sont notre prochaine étape

is really finishing our field trials.

Nous commencerons à la fin de l'été.

We are starting at the end of the summer.

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

Nous allons fabriquer des milliers de microscopes.

That would be the first time where we would be

Ce sera une grande première

de réaliser des tests sur le terrain

doing field trials with the highest density

avec un nombre record de microscopes

of microscopes ever at a given place.

concentrés sur un endroit donné.

We've started collecting data for malaria,

Nous avons commencé à recueillir chez des patients

Chagas disease and giardia from patients themselves.

des données sur le paludisme, la maladie de Chagas et le Giarda.

And I want to leave you with this picture.

Je vais terminer avec cette image.

I had not anticipated this before,

C'était tout à fait imprévu

but a really interesting link

mais nous avons découvert un lien intéressant

between hands-on science education

entre l'enseignement pratique des sciences

and global health.

et la santé mondiale.

What are the tools that we're actually providing

Quels sont les outils

que nous allons transmettre à nos enfants

the kids who are going to fight

afin qu'ils puissent combattre ce bouillon de monstres?

this monster soup for tomorrow?

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

J'aimerais beaucoup qu'ils puissent

a Foldscope and carry them around in their pockets.

imprimer un "Foldscope" pour l'emporter dans leur poche.

Thank you.

Merci.

(Applaudissements)

(Applause)