Manu Prakash
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Nous sommes en 1800. Une curieuse invention défraie la chronique : le microscope. Il vous permet d'observer des formes de vie minuscules qui sont invisibles à l’œil nu. Peu après, des découvertes médicales ont montré que ces organismes provoquent de nombreuses pathologies graves chez l'homme. Imaginez l'impact dans la société quand on s'est rendu compte que dans sa tasse de thé, une maman anglaise buvait en fait un bouillon de monstres ! Ça se passe près de chez vous. A Londres.

200 ans plus tard. Le bouillon de monstres est toujours là, bien installé dans les pays en voie de développement aux environs de la ceinture tropicale. Le paludisme à lui seul fait un million de morts par an. Il faudrait dépister plus d'un milliard de personnes en situation de risque d'infections.

Pourtant, c'est aujourd'hui très facile de mettre un visage sur ces monstres. Il suffit de prendre une coloration d'acridine orange, ou un colorant fluorescent, du Giemsa par exemple, et de l'observer avec un microscope. Ils ont tout une identité propre. Comment se fait-il alors qu'Alex au Kenya, Fatima au Bangladesh, Navjoot à Bombay, ou Julie et Mary en Ouganda, doivent patienter plusieurs mois pour un diagnostic de leur pathologie ? La cause principale réside dans l'impossibilité de mettre en place des diagnostics évolutifs. Gardez ce nombre à l'esprit : un milliard.

C'est le microscope qui pose problème. Bien qu'ils soient le summum de la science moderne, les microscopes de recherche ne sont conçus ni pour le terrain, ni pour faire des diagnostics. Ils sont lourds, encombrants et difficiles à entretenir. Ils coûtent aussi beaucoup d'argent. Voilà une photo de Mahatma Gandhi dans les années 1940, dans son ashram, à Sevagram, en Inde. Cet endroit est utilisé aujourd'hui tel quel pour dépister la tuberculose.

Deux de mes étudiants, Jim et James ont voyagé à travers l'Inde et la Thaïlande, ce qui les a amené à réfléchir beaucoup à ce problème. Nous avons vu toutes sortes d'équipements dont on avait fait don. On a observé de la moisissure grandir sur des lentilles des microscopes. Et on a vu des gens qui possédaient un microscope en état de marche, mais qui ne savaient pas l'allumer. Ce qui est né de notre voyage et de notre travail, c'est la conception des Foldscopes.

Un "Foldscope", qu'est-ce que c'est ? Il s'agit d'un microscope tout à fait fonctionnel, qui permet toutes sortes de microscopies avancées : polarisation, projection, fluorescence et fond clair. Ce microscope est fabriqué à partir de pliage en papier. Comment est-ce possible ? Je vais vous montrer quelques exemples. On commence avec une feuille de papier. Ce que vous voyez ici, ce sont tous les composants nécessaires pour construire un microscope fond clair et un à fluorescence. Il y a trois étapes : les stade optique, l'illumination et la table de masque. En bas, il y a des micro-éléments optiques incorporés dans le papier. Pour monter le microscope, on prend la feuille, comme si c'était un jouet. En fait, c'en est un. On enlève les bordures. On sépare chaque élément.

Il n'y a pas d'instruction ou de langue sur cette feuille de papier. Il y a un code couleur, qui indique exactement comment plier ce microscope. Quand c'est fait, il ressemble à peu près à ceci. Ce microscope de papier remplit toutes les fonctions d'un microscope standard, avec une table XY, pour y déposer un échantillon. Ici par exemple. Nous ne voulions pas changer ça car c'est la norme, optimisée au fil des ans. Beaucoup de techniciens y sont habitués. Seule la partie en papier a changé. Mais tous les colorants standards sont identiques pour beaucoup de maladies. On met ça à l'intérieur. Il y a la table XY, et puis il y a la phase de mise au point, qui est un mécanisme de flexure intégré dans le papier et qui nous permet de déplacer la lentille et de faire la mise au point de l'objectif avec précision.

Ce qui est vraiment génial, c'est qu'ils sont très robustes. Mes étudiants détestent que je fasse cela mais je vais le faire quand-même : Je peux l'allumer et le jeter par terre et essayer de le piétiner. Et ils résistent bien, même s'ils sont construits avec un matériau extrêmement flexible comme le papier.

Un autre fait amusant, et c'est ce que nous envoyons en tant qu'outil standard de diagnostic. Mais dans cette enveloppe, il y a 30 "Foldscopes" différents, avec des configurations différentes, rassemblées dans un seul kit. J'en choisis un au hasard. Celui-ci est destiné au dépistage du paludisme, On le reconnait à ses filtres fluorescents, fabriqués précisément pour diagnostiquer cette maladie. C'est de là que vient l'idée des microscopes pour diagnostic spécifique.

Vous n'avez pas encore vu ce que je vois grâce à l'un de ces appareils. Peut-on baisser la lumière ? Vous remarquerez, que les "Foldscopes" sont aussi des microscopes à projection. J'allume ces deux microscopes et en les orientant vers le mur, je vais y projeter ce que je vois, pour vous montrer le résultat. Ce que vous voyez, (Applaudissements) - C'est une coupe transversale d'un oeil composé, et quand je zoome plus près, juste là, je passe l'axe z. Vous pouvez voir comment les lentilles sont assemblées dans le motif de la section transversale. Un autre exemple : un de mes insectes préférés, que j'adore détester, est le moustique. Voici l'antenne d'un culex pipiens, ou moustique commun. Juste là. Tout ça grâce au simple équipement que je vous ai décrit.

Ma femme a réalisé des essais sur le terrain pour certains microscopes. Elle lave mes vêtements quand je les oublie dans le sèche-linge. Il s'avère que les microscopes sont imperméables aussi. (Rires) - Quand je le plonge dans de l'eau fluorescente, vous pouvez voir comment fonctionne le principe de projection. Vous pouvez voir le rayon tel qu'il est projeté et diffracté.

Peut-on rallumer les lumières ?

Puisqu'il me reste peu de temps, je vais vous parler rapidement du coût de fabrication. L'idée centrale est de fabriquer à partir de rouleaux. Nos coûts de production sont de 50 cents. (Applaudissements) C'est un nouveau paradigme : la microscopie jetable. Je vais vous montrer rapidement quelques composants. Voilà une feuille de papier, format A4. Voilà les trois étapes, très visibles. Vous voyez les composants optiques en haut à droite. On a dû développer dans le papier un système de production de lentilles à haut rendement. On utilise un processus d'auto-assemblage et de tension de surface pour fabriquer des lentilles achromatiques en papier. Donc, les lentilles vont là. Il y a des sources de lumière. Fondamentalement, tous les composants s'alignent à cause de l'origami. L'origami permet en effet une incroyable précision d'alignement des éléments optiques. Alors même si ça ressemble à un simple jouet, l'ingénierie que nous appliquons est vraiment sophistiquée.

Je pourrais aussi vous démontrer que ces microscopes sont robustes en le jetant du troisième étage. Le voici, et il fonctionne toujours.

Les essais de terrain sont notre prochaine étape Nous commencerons à la fin de l'été. Nous allons fabriquer des milliers de microscopes. Ce sera une grande première de réaliser des tests sur le terrain avec un nombre record de microscopes concentrés sur un endroit donné. Nous avons commencé à recueillir chez des patients des données sur le paludisme, la maladie de Chagas et le Giarda.

Je vais terminer avec cette image. C'était tout à fait imprévu mais nous avons découvert un lien intéressant entre l'enseignement pratique des sciences et la santé mondiale. Quels sont les outils que nous allons transmettre à nos enfants afin qu'ils puissent combattre ce bouillon de monstres? J'aimerais beaucoup qu'ils puissent imprimer un "Foldscope" pour l'emporter dans leur poche.

Merci.

(Applaudissements)