Dijagnostika bolesti po principu “uradi sam” – sve za 1 euro

Znanje koje imamo treba i koristiti. Evo malog naučnog primera, kako od lako dostupnih stvari napraviti korisnu i široko primenjivu stvarčicu. Dobro, nije baš “stvarčica”, više je medicinski test, ali praktičnost se ne dovodi u pitanje.

Tester ili ako više volite, senzor, se može uspešno napraviti od sledećih komponenti: 12 centi vredna LED dioda, aluminijumska folija, želatin i još par jeftinih, lako dostupnih materijala. Šta testira? Boljka se zove pankeatitis, tačnije njegov akutni oblik, koji je, ništa drugo, do nagla upala pankreasa, a ispoljava se velikim bolom u stomaku, groznicom, šokom, i u retkim (ne)prilikama dovodi do smrti. Ovakvi simptomi mogu biti razlog mnogim problemima, ali analize koje bi utvrdile šta je zaista uzrok, često nisu dotupne, što zbog znanja i veštine dijagnostike, što zbog sredstava koje  treba imati prilikom sprovođenja analiza.

Brian Zaccheo sa njegovim senzorom za akutni pankreatitis

Autor ovog jeftinog testera je Brain Zaccheo koji kaže sledeće: “Aluminijumsku foliju, žele bombonu i protein iz mleka smo sastavili da simuliraju poremećeni organ”. Brain je student pri laboratoriji profesora Ričarda Kruksa (Richard Crooks), koji predaje hemiju i biohemiju.

Tester veličine kutije šibica bazira svoj rad na procesu koji se može, grubo, podeliti u dve faze.


Tester za pankreatitis i njegova ukupna vrednost

U prvoj fazi, potrebna je kap krvi pacijenta koja se nanese na sloj želatina i mlečnog proteina. Ako je u krvi prisutan visoki nivo tripsina, enzima koji se pojavljuje prilikom akutnog pankreatitisa, on će razložiti želatin na sličan način kao što bi uradio sa proteinima u stomaku.

U drugoj fazi, dodaje se kap natrijum hidroksida (NaOH). Ako je tripsin razložio prvi sloj onda će pomenuti hidroksid da razloži drugu barijeru (aluminijumsku foliju).

Folija u procesu korodira, i stvaraju se uslovi za uspostavljanje strujnog kola izmešu magnezijumske anode i gvozdene soli na katodi. Ta struja je sasvi dovoljna da upali LED diodu. Praktično, ako ste sve obavili kako treba, i ako se po nanosu ovih supstanci u roku od sat vremena upali dioda – definitno ste “ponosni vlasnik” akutnog pankreatitisa.

“U osnovi, ceo ovaj mehanizam je baterija koja se aktivira prisustvom dovoljne doze tripsina, i samo tripsina, koji ustvari zatvara strujno kolo između elektroda.”, pojednostavljeno opisuju Zaccheo i Crooks i njihovom radu koij je skoro objavljen u interent časopisu Analyitical Chemistry.

Obojica, i profesor i student, imaju provizorni patent nad testrom za akutni pankreatitis. Oni tvrde da njihova tehnika detekcije može imat veliki broj primena, s obozirom da je ceo proces brz, jeftin i lako se da sprovesti u bilo kojim uslovima. Najviše se ističe primenjivost testa u uslovima “na  terenu” gde je brza dijagnostika neophodna, a najbliža laboratorija ili bolnica nije dovoljno blizu. Zbog brzine sprovođenja testa, on se može iskoristiti u samim bolnicama, kao prvo diagnostičko sredstvo, dok se čekaju ostali nalazi iz laboratorije.

Sam Zccheo, nie toliko oduševljen samim patentom, koliko principom koji predstavlja njegovu osnovu. Inspirisan jednostavnošću i efikasnošću prmene nisko budžetene tehnologije ističe: “Voleo bih da razvijem bio-senzore, koji bi bili laki za korišćenje, ali da imaju visoki nivo osetljivosti. Za ovaj tester, jedino što treba da znate da koristitre jeste, sat i kapalicu.”

Saobraćajne gužve: bolje sprečiti nego lečiti

U svim velikim gradovima širom sveta, problem je uvek isti. Taman se nameritie da obavite kratku vožjnu, da biste uštedeli na vremenu, kad ono – gradska gužva koja će vas samo u jednom trenutku opkoliti i zarobiti 30, 40, 50… ∞ minuta. Nema uštede, nema obavljenog posla, samo nervoza i nezadovoljstvo.

Za vozače grada San Franciska bi trebalo to da bude samo ružan san, koji se, gotvo, više nikada neće ponoviti u budućnosti. Sa novim sistemom praćenja saobraćaja, svaki od vozača će pravovremeno dobijati upozorenje o gužvama u saobraćaju, pre nego što se one, i zaista, dese. To će dati vozačima mogućnost  da se bolje ili drugačije organizuju.

Ime sitema je Smarter Traveler Research Initiative (ko ovo prevede na srpski, a da znači nešto, svaka mu čast!) i kombinuje dve značajne stvari. Prvu predstavljaju podaci o trenutnom staju saobraćaja, a drugu matrice saobraćaja i saobraćajnih gužvi iz prošlosti. Znači, koristeći se sa svim relanim podacima iz prošlosti i sadašnjeg trenutka, pomenuti sistem će biti u stanju da predviti razvoj događaja na terenu (ulice grada ili auto-put) i do 40 minuta u budućnost. Na samom kraju procesa, vozači će putem e-maila ili SMS-a dobijati rezultat analize, tako da će, oni, na osnovu toga moći da promene putanju, plan ili čak odlože vožnju za neki povoljniji trenutak. Samo se setite, koliko puta ste dobili ili postavli čuveno pitanje: “Je li gužva u gradu?”. Sada je vreme za malu promenu tog pitanja: “Da li će biti gužva u gradu?”.

Prema kreatorima ovog sistema, odgovor na ovakvo pitanje neće biti proizvoljno, nego vrlo konkretno i od koristi. U projektu učestvuju California Center for Innovative Transportation (CCIT), univerzitet u Kaliforniji, Berkli (Berkeley), Kalifornijski odesek za saobraćaj i kompanija IBM.

“Ako ste na auto-putu i znakovi pored njega kažu da je gužva ispred vas, sledećih 10 kilometara, nemate baš puno opcija.” Primečuje Neveen Lamba iz kompanije IBM “Ali ako informaciju dobijete ranije, možete se bolje organizovati i izbeći neprijatan gubitak vremena i nerva.”

Već postoji pristojan broj kompanija kao što su Microsoft ili Google, koje već nude interaktivne informacije o stanju o saobraćaju, kao i izveštaje o tome kakav se saobraćaj očekuje u određenim zonama gradova. Ova inicjativa ide korak dalje, pružajući detaljne informacije o izgledu saobraćaja u bliskoj budućnosti i to prilagođeno za svakom učesniku, u tom vremenskom trenutku. Vozači koje sa nalaze na različitim udaljenostima od kritične tačke gužve, bi dobijali različite informacije, zavisno od mogućnosti, koje im pruža trenutna lokacija.

Većinu gužvi u saobraćaju, što na ulicama što na auto-putevima, prouzrokuju saobraćajne nezgode i to se ne može predvideti. Međutim, gužve nastale posle nesreća, se mogu predvideti jer se obrazuju prema prepoznatljivim obrascima. “Posledice saobraćajne gužve se šire kroz saobraćajni prostor kao talas kroz tečnost”, tvrdi Alexandre Bayen pri inistitutu CCIT.

Duž puta su raspoređeni senzori koji daju informacije o brzini i gustini saobraćaja. Kada vozilo pređe preko senzora, kroz koje prolazi struja, napon i jačina struje se momentalo promene u njemu. Sve promene stanja senzora, ti impulsi, se skupljaju i skladište u program koji se zove Traffic Prediction Tool (alat za predviđanje saobraćaja), koji je razvila kompanija IBM.

Sem toga, program uzima u obzir i podatke iz GPS uređaja učesnika saobraćaja, da bi utvrdio željeno vreme putovanja, kako u trenutku tako i tokom prošlih dana ili nedelja. Takođe, beleži i njihove omiljene putanje kretanja. Pomoću ovoga, stvaraju se projekcije, predviđanja o dinamici saobraćaja i na osnovu toga, alternativne rute za svako pojedinačno putovanje. Ceo sistem, za sada, vrši predviđanja za otprilike 10 do 20 učesnika. Stručnjaci iz IBM-a se nadaju da će sistem proširiti na znatno veći broj korisnika, gde je konačni cilj pokrivenost celog sveta.

S druge strane, previše korisnika na jednom mestu, mogu stvoriti novi problem. “Svi ti korisnici mogu imati istu informaciju, i tada se može desiti da se gužva samo premesti, a ne i da se izbegne.” veli Moshe Ben-Akiva profesor sa tehnološkog univerziteta iz Masačusetsa (MIT).

Zbog toga, IBM sada razvija softver koji i tu činjenicu uzima u obzir, kako predviđanja gužvi mogu da naprave nove gužve na nekom drugom mestu.