TED@IBM
Joshua Smith: New nanotech to detect cancer early
Joshua Smith: Nová nanotechnologie pro časné zachytávání rakoviny
Filmed:
Readability: 6.3
1,060,909 views
Co kdybychom měli doma systém včasného varování pro detekci výskytu rakoviny? Výzkumník Joshua Smith vyvíjí nanobiotechnologii nazvanou "rakovinový poplach", který hledá stopy nemoci ve formě speciálních biomarkerů zvaných exozomy. V této vizionářské přednášce s námi sdílí svůj sen o tom, jak můžeme zrevolucionalizovat detekci rakoviny a nakonec i zachraňovat životy.
Joshua Smith - Cancer fighter
Motivated by his wife's bout with cancer, IBM's Joshua Smith applies his engineering expertise to early diagnosis. Full bio
Motivated by his wife's bout with cancer, IBM's Joshua Smith applies his engineering expertise to early diagnosis. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
"You have cancer."
0
4240
2600
"Máte rakovinu."
00:20
Sadly, about 40 percent of us will hear
those three words within our lifetime,
those three words within our lifetime,
1
8680
4440
Za život bohužel 40 % z nás
uslyší tato slova
uslyší tato slova
00:25
and half will not survive.
2
13840
2120
a polovina nepřežije.
00:28
This means that two out of five
of your closest friends and relatives
of your closest friends and relatives
3
16960
3856
Znamená to, že dvěma z pěti vašich
nejbližších přátel a příbuzných
nejbližších přátel a příbuzných
00:32
will be diagnosed
with some form of cancer,
with some form of cancer,
4
20840
2456
bude diagnostikována rakovina
00:35
and one will die.
5
23320
1480
a jeden zemře.
00:39
Beyond the physical hardships,
6
27280
1456
Nad rámec fyzických obtíží
00:40
roughly one-third
of cancer survivors here in the US
of cancer survivors here in the US
7
28760
3176
se zhruba třetina přeživších v USA
00:43
will go into debt from treatment.
8
31960
1736
kvůli léčbě zadluží.
00:45
And they're at least two and a half times
more likely to declare bankruptcy
more likely to declare bankruptcy
9
33720
3736
S 2,5krát větší pravděpodobností
vyhlásí osobní bankrot
vyhlásí osobní bankrot
00:49
than those without cancer.
10
37480
1240
než ti bez rakoviny.
00:51
This disease is pervasive.
11
39680
2376
Tato nemoc je pronikavá.
00:54
It's emotionally draining
12
42080
1576
Je emocionálně vysilující
00:55
and, for many,
13
43680
1216
a pro mnohé
00:56
financially destructive.
14
44920
1400
i finanční zhoubou.
00:59
But a cancer diagnosis
doesn't have to be a death sentence.
doesn't have to be a death sentence.
15
47880
3560
Ale diagnóza rakoviny nemusí
znamenat rozsudek smrti.
znamenat rozsudek smrti.
01:03
Finding cancer early,
16
51920
1856
Brzké zjištění rakoviny,
01:05
closer its genesis,
17
53800
1216
blízko jejímu vzniku,
01:07
is one of the critical factors
to improving treatment options,
to improving treatment options,
18
55040
3616
je jedním z kritických faktorů
zlepšujících možnosti léčby,
zlepšujících možnosti léčby,
01:10
reducing its emotional impact
19
58680
1976
redukuje emoční důsledky
01:12
and minimizing financial burdens.
20
60680
1960
a minimalizuje finanční břemeno.
01:15
Most importantly,
21
63560
1215
Co je ale nejdůležitější,
01:16
finding cancer early --
22
64800
1256
brzké objevení rakoviny -
01:18
which is one of the primary
aims of my research --
aims of my research --
23
66080
2896
jeden z hlavních cílů mého výzkumu -
01:21
greatly enhances your odds of survival.
24
69000
2160
vysoce zvyšuje šance na přežití.
01:24
If we just look at the case
of breast cancer for example,
of breast cancer for example,
25
72120
2736
Když se podíváme na rakovinu prsu,
01:26
we find that those who are diagnosed
and treated at stage one
and treated at stage one
26
74880
3496
ti, kteří jsou diagnostikováni
a léčeni v první fázi
a léčeni v první fázi
01:30
have a five-year survival rate
of nearly 100 percent --
of nearly 100 percent --
27
78400
3760
přežijí pět let v téměř 100 % případů -
01:34
odds that decrease to just 22 percent
if treated at stage four.
if treated at stage four.
28
82760
4000
pravděpodobnost se snižuje ke 22 %,
pokud je léčena fáze čtyři.
pokud je léčena fáze čtyři.
01:40
And similar trends are found
for colorectal and ovarian cancer.
for colorectal and ovarian cancer.
29
88040
3960
Podobná čísla platí
u rakovin konečníku a vaječníků.
u rakovin konečníku a vaječníků.
01:46
Now, we're all aware
that an early diagnosis that is accurate
that an early diagnosis that is accurate
30
94000
5456
Všichni víme, že včasná a přesná diagnóza
01:51
is critical for survival.
31
99480
2120
je klíčová pro přežití.
01:55
The problem is that many
cancer diagnostic tools are invasive,
cancer diagnostic tools are invasive,
32
103600
3816
Problém je, že mnoho přístrojů
na diagnózu rakoviny
na diagnózu rakoviny
je invazivních, nákladných,
01:59
costly,
33
107440
1216
02:00
often inaccurate
34
108680
1216
často jsou nepřesné,
02:01
and they can take an agonizing
amount of time to get the results back.
amount of time to get the results back.
35
109920
3640
a trvá neuvěřitelně dlouho
získat výsledky.
získat výsledky.
02:06
Still worse, when it comes
to some forms of cancer,
to some forms of cancer,
36
114520
2416
Ještě hůře, pro některé formy rakoviny,
02:08
such as ovarian,
liver or pancreatic cancer,
liver or pancreatic cancer,
37
116960
4296
jako rakovina vaječníků,
jater nebo slinivky,
jater nebo slinivky,
02:13
good screening methods simply don't exist,
38
121280
2680
neexistují dobré screeningové metody,
02:16
meaning that often people wait
until physical symptoms surface,
until physical symptoms surface,
39
124880
4056
lidé většinou čekají,
až se objeví fyzické příznaky,
až se objeví fyzické příznaky,
02:20
which are themselves already
indicators of late-stage progression.
indicators of late-stage progression.
40
128960
3480
které jsou indikátory postupu
dalších stádií.
dalších stádií.
02:25
Like a tornado strike in an area
without an early warning system,
without an early warning system,
41
133920
3576
Jako při úderu tornáda v oblasti bez
systému včasného varování
systému včasného varování
jsou šance na přežití dost snížené,
02:29
there is no alarm to warn,
42
137520
1896
02:31
for the danger is already at your doorstep
43
139440
2856
když neexistuje hlásič,
který by nás varoval ve chvíli,
který by nás varoval ve chvíli,
02:34
when your odds of survival
are greatly reduced.
are greatly reduced.
44
142320
3040
kdy se objeví nebezpečí.
02:39
Having the convenience and accessibility
of regular screening options
of regular screening options
45
147400
4256
Mít k dispozici pravidelný screening,
02:43
that are affordable, noninvasive
and could provide results much sooner,
and could provide results much sooner,
46
151680
5336
dostupný, neinvazní a poskytující
výsledky dříve,
výsledky dříve,
02:49
would provide us with a formidable
weapon in the fight against cancer.
weapon in the fight against cancer.
47
157040
4440
by nám poskytlo mocnou zbraň
v boji proti rakovině.
v boji proti rakovině.
02:54
An early warning would allow us
to get out ahead of the disease
to get out ahead of the disease
48
162760
3056
Brzké varování by nám umožnilo
předběhnout nemoc
předběhnout nemoc
02:57
instead of merely
following in its relentless wake.
following in its relentless wake.
49
165840
2736
namísto následování nelítostných dopadů.
03:00
And this is exactly what I've been doing.
50
168600
1976
A to je přesně to, co dělám.
03:02
For the past three years,
I've been developing technologies
I've been developing technologies
51
170600
3136
Poslední tři roky vyvíjím technologie,
03:05
that could ultimately aid clinicians
52
173760
1736
které mohou pomoci lékařům
03:07
with rapid, early-stage
cancer diagnostics.
cancer diagnostics.
53
175520
2920
s rychlou, včasnou diagnózou rakoviny.
03:10
And I've been fueled
by a deep scientific curiosity,
by a deep scientific curiosity,
54
178920
3856
Jsem poháněn vědeckou zvědavostí a vášní
03:14
and a passion to change these statistics.
55
182800
2520
změnit ty statistiky.
03:18
Last year however,
56
186880
1200
Minulý rok, nicméně,
03:20
this fight became much more personal
57
188960
1760
se tento boj stal mnohem osobnějším,
03:24
when my wife was diagnosed
with breast cancer.
with breast cancer.
58
192040
2320
když mé ženě zjistili rakovinu prsu.
03:27
It was an experience that added a strong
and unexpected emotional dimension
and unexpected emotional dimension
59
195560
4416
Je to zkušenost, která dodala silnou
a nečekanou emoční dimenzi
a nečekanou emoční dimenzi
03:32
to these efforts.
60
200000
1200
mému úsilí.
03:35
I know firsthand how life-altering
treatment can be,
treatment can be,
61
203240
3280
Vím z první ruky, jak léčba změní život
03:39
and I'm keenly aware
of the emotional havoc
of the emotional havoc
62
207520
2656
a jsem si dobře vědom emočních zmatků,
03:42
that cancer can wreak on a family,
63
210200
2456
kterými rakovina může narušit rodinu,
03:44
which in our case
included our two young daughters.
included our two young daughters.
64
212680
2400
což se v našem případě týkalo
dvou malých dcer.
dvou malých dcer.
03:48
Because we found it early
during a routine mammogram,
during a routine mammogram,
65
216400
3136
Díky včasnému zjištění
pomoci běžného mamogramu
pomoci běžného mamogramu
03:51
we were able to focus
primarily on treatment options
primarily on treatment options
66
219560
3696
jsme se zaměřili primárně
na léčebné možnosti
lokalizovaného tumoru,
lokalizovaného tumoru,
03:55
for the localized tumor,
67
223280
1536
03:56
reaffirming to me
how important an early diagnosis is.
how important an early diagnosis is.
68
224840
4400
což mi potvrdilo důležitost
včasné diagnózy.
včasné diagnózy.
Na rozdíl od ostatních forem rakoviny,
04:02
Unlike other forms of cancer,
69
230960
1480
04:05
mammograms do offer an early-stage
screening option for breast cancer.
screening option for breast cancer.
70
233400
3656
mamogramy umožňují screening
raných stádií rakoviny prsu.
raných stádií rakoviny prsu.
04:09
Still, not everyone has this done,
71
237080
2216
Přesto, ne všichni to dělají
nebo se rakovina prsu
u nich vyvine před věkem,
u nich vyvine před věkem,
04:11
or they may develop breast cancer
72
239320
1586
04:12
before the middle age recommendation
for having a mammogram.
for having a mammogram.
73
240930
3120
kdy je mamogram doporučován.
04:17
So, there's still
a lot of room for improvement,
a lot of room for improvement,
74
245560
2256
Stále je zde mnoho prostoru pro zlepšení
04:19
even for cancers
that do have screening options,
that do have screening options,
75
247840
2256
i pro rakoviny, kde screening je možný,
04:22
and, of course, considerable benefits
for those that don't.
for those that don't.
76
250120
2840
a samozřejmě pro ty, kde možný není.
04:25
A key challenge then
for cancer researchers
for cancer researchers
77
253680
2736
Klíčovou výzvou výzkumu rakoviny
04:28
is to develop methods
78
256440
1296
je vytvoření metod,
04:29
that make regular screening
for many types of cancers
for many types of cancers
79
257760
3536
které pravidelný screening umožňují
04:33
much more accessible.
80
261320
1240
pro mnoho typů rakoviny.
04:35
Imagine a scenario
where during your regular checkup,
where during your regular checkup,
81
263920
3056
Představte si scénář, kde v rámci
pravidelné prohlídky
pravidelné prohlídky
04:39
your doctor can take
a simple, noninvasive urine sample,
a simple, noninvasive urine sample,
82
267000
3776
vám lékař odebere neinvazním způsobem
vzorek moči
vzorek moči
04:42
or other liquid biopsy,
83
270800
1240
nebo jinou tělní tekutinu
04:44
and present you with the results
before you even leave the doctor's office.
before you even leave the doctor's office.
84
272720
3524
a ukáže vám výsledky ještě
než opustíte ordinaci.
než opustíte ordinaci.
04:48
Such a technology could
dramatically reduce the number of people
dramatically reduce the number of people
85
276800
3536
Taková technologie by mohla dramaticky
zredukovat počet lidí,
zredukovat počet lidí,
04:52
who slip through the net
of an early-stage cancer diagnosis.
of an early-stage cancer diagnosis.
86
280360
3240
kteří propadnou sítem při diagnostice
raných stádií rakoviny.
raných stádií rakoviny.
04:56
My research team
of engineers and biochemists
of engineers and biochemists
87
284840
2816
Můj výzkumný tým inženýrů a biochemiků
04:59
is working on exactly this challenge.
88
287680
2040
pracuje přesně na této výzvě.
05:02
We're working on ways to frequently
activate an early-stage cancer alarm
activate an early-stage cancer alarm
89
290320
5136
Pracujeme na způsobech časté aktivace
upozornění na raná stádia rakoviny
upozornění na raná stádia rakoviny
05:07
by enabling regular screenings
that would start when a person is healthy
that would start when a person is healthy
90
295480
4336
pomocí pravidelného screeningu,
který začíná když je člověk zdravý,
který začíná když je člověk zdravý,
05:11
so that action could be taken
to stop cancer the moment it emerges,
to stop cancer the moment it emerges,
91
299840
4296
takže je možné zareagovat ve chvíli,
kdy se rakovina objeví
kdy se rakovina objeví
05:16
and before it can progress
beyond its infancy.
beyond its infancy.
92
304160
2680
a předtím než se vyvine
z počátečních fází.
z počátečních fází.
05:20
The silver bullet in this case
are tiny vesicles,
are tiny vesicles,
93
308640
3016
Stříbrnou kulkou jsou v tomto případě
malé váčky,
malé váčky,
05:23
little escape pods regularly shed
by cells called exosomes.
by cells called exosomes.
94
311680
4440
malé únikové čluny pravidelně
rozšiřované buňkami, exozomy.
rozšiřované buňkami, exozomy.
05:28
Exosomes are important biomarkers
95
316680
2736
Exozomy jsou důležité biomarkery,
05:31
that provide an early-warning system
for the development of cancer.
for the development of cancer.
96
319440
3280
poskytující systém časného varování
při vývoji rakoviny.
při vývoji rakoviny.
05:35
And because they're abundantly present
in just about every bodily fluid,
in just about every bodily fluid,
97
323720
3416
A protože se hojně vyskytují
téměř v každé tělesné tekutině,
téměř v každé tělesné tekutině,
05:39
including blood, urine and saliva,
98
327160
2496
včetně krve, moči a slin,
05:41
they're extremely attractive
for noninvasive liquid biopsies.
for noninvasive liquid biopsies.
99
329680
4200
jsou extrémně zajímavé
pro neinvazní tekuté biopsie.
pro neinvazní tekuté biopsie.
05:47
There's just one problem.
100
335040
1576
Je zde ale jeden problém.
05:48
An automated system for rapidly sorting
these important biomarkers
these important biomarkers
101
336640
4296
V současnosti není k dispozici
systém rychlého třídění
systém rychlého třídění
05:52
is not currently available.
102
340960
1600
těchto významných biomarkerů.
05:55
We've created a technology
that we call nano-DLD
that we call nano-DLD
103
343680
3296
Vyvinuli jsme technologii,
kterou nazýváme nano-DLD,
kterou nazýváme nano-DLD,
05:59
that is capable of precisely this:
104
347000
2120
schopnou přesně tohoto:
06:01
automated exosome isolation
105
349920
2696
automatizovaná izolace exozomů
06:04
to aid rapid cancer diagnostics.
106
352640
2480
pomáhající v rychlém zjištění rakoviny.
06:08
Exosomes are the newest
early-warning weapon, if you will,
early-warning weapon, if you will,
107
356040
3536
Exozomy jsou nejnovější zbraní
včasného varování,
včasného varování,
06:11
to emerge on the liquid biopsy front.
108
359600
2056
objevených v oblasti tekutých biopsií.
06:13
And they're really, really small.
109
361680
2296
A jsou opravdu velmi malé.
06:16
They measure just 30 to 150
nanometers in diameter.
nanometers in diameter.
110
364000
3520
Měří od 30 do 150 nanometrů v průměru.
06:20
This is so tiny
111
368280
1296
Jsou tak malé,
06:21
that you could fit about a million
of them into a single red blood cell.
of them into a single red blood cell.
112
369600
3640
že by se jich vešlo milion
do jedné červené krvinky.
do jedné červené krvinky.
06:25
That's roughly the difference
between a golf ball
between a golf ball
113
373800
2336
Je to přibližně rozdíl
mezi golfovým míčkem
mezi golfovým míčkem
06:28
and a fine grain piece of sand.
114
376160
1720
a zrnkem písku.
06:30
Once thought to be little bins
for unwanted cellular waste,
for unwanted cellular waste,
115
378920
3696
Kdysi byly považovány za odpadkové koše
nežádoucího buněčného odpadu.
nežádoucího buněčného odpadu.
06:34
it has been found
that cells actually communicate
that cells actually communicate
116
382640
2976
Bylo ale zjištěno,
že buňky spolu komunikují
že buňky spolu komunikují
06:37
by producing and absorbing these exosomes
117
385640
3136
produkcí a absorpcí těchto exozomů,
06:40
which contain surface receptors,
118
388800
2376
které obsahují povrchové receptory,
06:43
proteins and other genetic material
collected from their cell of origin.
collected from their cell of origin.
119
391200
4000
proteiny a další genetický materiál,
posbíraný z původních buněk.
posbíraný z původních buněk.
06:48
When absorbed by a neighboring cell,
120
396520
2656
Když jsou pohlceny sousední buňkou,
06:51
exosomes release their contents
into the receiving cell,
into the receiving cell,
121
399200
3816
exozomy vypustí svůj obsah
do přijímající buňky
do přijímající buňky
06:55
and can set in motion
fundamental changes in gene expression --
fundamental changes in gene expression --
122
403040
3216
a uvedou do pohybu základní změny
genové exprese --
genové exprese --
06:58
some good,
123
406280
1216
některé dobré,
06:59
and this is where cancer comes in,
124
407520
1736
některé špatné
07:01
some bad.
125
409280
1576
a zde se objevuje rakovina.
07:02
Because they are clothed
in the material of the mother cell,
in the material of the mother cell,
126
410880
3776
Protože jsou zahaleny v materiálu
mateřské buňky
mateřské buňky
07:06
and contain a sample of its environment,
127
414680
1936
a obsahují vzorky svého okolí,
07:08
they provide a genetic snapshot
of that cell's health and its origin.
of that cell's health and its origin.
128
416640
5080
poskytují genetickou momentku
zdraví a původu buňky.
zdraví a původu buňky.
07:15
All of these qualities
make exosomes invaluable messengers
make exosomes invaluable messengers
129
423200
3136
Všechny tyto kvality činí z exozomů
neocenitelné poslíčky,
neocenitelné poslíčky,
07:18
that potentially allow physicians
130
426360
1616
kteří potenciálně dovolují lékařům
07:20
to eavesdrop on your health
at the cellular level.
at the cellular level.
131
428000
2920
sledovat vaše zdraví na buněčné úrovni.
Abychom zachytili rakovinu včas
a určili původce,
a určili původce,
07:24
To catch cancer early, however,
132
432080
1656
07:25
you have to frequently
intercept these messages
intercept these messages
133
433760
2936
způsobující v těle rakovinu,
07:28
to determine when cancer-causing
troublemakers within your body
troublemakers within your body
134
436720
3496
kteří se chystají vyvolat převrat,
07:32
decide to start staging a coup,
135
440240
1816
musíme tyto zprávy zachycovat často,
07:34
which is why regular
screening is so critical
screening is so critical
136
442080
3016
což je důvod, proč je
pravidelný screening kritický,
pravidelný screening kritický,
07:37
and why we're developing
technologies to make this possible.
technologies to make this possible.
137
445120
2840
a důvod, proč vytváříme technologie,
které toto umožňují.
které toto umožňují.
07:41
While the first exosome-based diagnostics
emerged on the market just this year,
emerged on the market just this year,
138
449120
5656
První diagnostika založená na exozomech
se na trhu objevila tento rok,
se na trhu objevila tento rok,
07:46
they are not yet part
of mainstream healthcare options.
of mainstream healthcare options.
139
454800
3280
nejsou ještě běžnou součástí
lékařské praxe.
lékařské praxe.
07:51
In addition to their recent emergence,
140
459320
1856
Kromě jejich nedávného objevení,
07:53
another factor that's limiting
their widespread adoption
their widespread adoption
141
461200
3456
existuje ještě další faktor
limitující jejich široké přijetí,
limitující jejich široké přijetí,
07:56
is that currently, no automated
exosome isolation system exists
exosome isolation system exists
142
464680
3936
a to že neexistuje v současnosti
automatický systém isolace exozomů,
automatický systém isolace exozomů,
08:00
to make regular screening
economically accessible.
economically accessible.
143
468640
3200
který by učinil pravidelný screening
finančně dostupným.
finančně dostupným.
08:04
The current gold standard
for exosome isolation
for exosome isolation
144
472800
2736
Současný zlatý standard isolace exozomů
08:07
includes ultracentrifugation,
145
475560
1936
zahrnuje ultracentrifugaci,
08:09
a process requiring
expensive laboratory equipment,
expensive laboratory equipment,
146
477520
3256
proces vyžadující nákladné
laboratorní vybavení,
laboratorní vybavení,
08:12
a trained lab tech
147
480800
1256
vyškoleného laboratorního technika
08:14
and about 30 hours of time
to process a sample.
to process a sample.
148
482080
3040
a asi 30 hodin na zpracování vzorku.
08:18
We've come up with a different approach
for achieving automated exosome isolation
for achieving automated exosome isolation
149
486600
4656
Přišli jsme s jiným přístupem
k dosažení automatické izolace exozomů
k dosažení automatické izolace exozomů
08:23
from a sample such as urine.
150
491280
1440
ze vzorku například moči.
08:25
We use a chip-based, continuous flow
separation technique
separation technique
151
493560
4256
Využíváme na čipech založenou separační
techniku nepřetržitého toku zvanou
techniku nepřetržitého toku zvanou
08:29
called deterministic lateral displacement.
152
497840
2976
deterministická laterální dislokace.
08:32
And we have done with it
153
500840
1376
A udělali jsme s ní to,
08:34
what the semiconductor industry has done
so successfully for the past 50 years.
so successfully for the past 50 years.
154
502240
4456
co polovodičový průmysl dělal tak úspěšně
uplynulých 50 let.
uplynulých 50 let.
08:38
We shrunk the dimensions
of this technology
of this technology
155
506720
2056
Zmenšili jsme tuto technologii
08:40
from the micron scale
to the true nanoscale.
to the true nanoscale.
156
508800
2640
z mikronové velikosti na nano velikost.
08:44
So how does it work?
157
512720
1456
Takže jak to funguje?
08:46
In a nutshell,
158
514200
1256
Zjednodušeně,
08:47
a set of tiny pillars
separated by nanoscopic gaps
separated by nanoscopic gaps
159
515480
3976
sada malinkatých pilířů oddělených
nanoskopickými mezerami
nanoskopickými mezerami
08:51
are arranged in such a way
160
519480
1256
uspořádaný způsobem,
08:52
that the system divides
the fluid into streamlines,
the fluid into streamlines,
161
520760
3056
který rozděluje tekutinu na proudnice,
08:55
with the larger cancer-related
nanoparticles being separated
nanoparticles being separated
162
523840
3376
a odděluje větší,
s rakovinou spojené nanočástice
s rakovinou spojené nanočástice
08:59
through a process of redirection
from the smaller, healthier ones,
from the smaller, healthier ones,
163
527240
3896
pomocí procesu přesměrovávání
malých, zdravějších,
malých, zdravějších,
09:03
which can in contrast
164
531160
1536
které se naopak mohou pohybovat
09:04
move around the pillars
in a zigzag-type motion
in a zigzag-type motion
165
532720
2536
cik-cak okolo pilířů
09:07
in the direction of fluid flow.
166
535280
1560
ve směru toku tekutiny.
09:10
The net result is a complete separation
of these two particle populations.
of these two particle populations.
167
538080
4000
Výsledkem je úplné oddělení
těchto dvou populací částic.
těchto dvou populací částic.
09:15
You can visualize this separation process
168
543440
3696
Tento separační proces
si můžete představit
si můžete představit
09:19
similar to traffic on a highway
that separates into two roads,
that separates into two roads,
169
547160
3856
jako rozdělení provozu na dálnici
do dvou cest,
do dvou cest,
09:23
with one road going into
a low-clearance tunnel under a mountain,
a low-clearance tunnel under a mountain,
170
551040
3456
s jednou cestou vedoucí do tunelu
se sníženým stropem pod horou
se sníženým stropem pod horou
09:26
and the other road going around it.
171
554520
2056
a druhou, vedoucí okolo.
09:28
Here, smaller cars
can go through the tunnel
can go through the tunnel
172
556600
2776
Zde menší auta jedou tunelem,
09:31
while larger trucks,
carrying potentially hazardous material,
carrying potentially hazardous material,
173
559400
3296
zatímco větší kamiony,
vezoucí potenciálně nebezpečný materiál,
vezoucí potenciálně nebezpečný materiál,
09:34
are forced to take the detour route.
174
562720
1760
jsou převedeny na okružní trasu.
09:37
Traffic is effectively separated
by size and contents
by size and contents
175
565600
4096
Provoz je účinně oddělen
podle velikosti a obsahu
podle velikosti a obsahu
09:41
without impeding its flow.
176
569720
2016
bez ovlivnění jeho toku.
09:43
And this is exactly how our system works
on a much, much smaller scale.
on a much, much smaller scale.
177
571760
4280
A přesně tak v menším měřítku
funguje náš systém.
funguje náš systém.
09:49
The idea here is that
the separation process for screening
the separation process for screening
178
577600
3856
Separační proces pro screening
09:53
could be as simple as processing
a sample of urine, blood or saliva,
a sample of urine, blood or saliva,
179
581480
4056
by měl být tak jednoduchý jako
odběr moči, krve nebo slin,
odběr moči, krve nebo slin,
09:57
which is a near-term possibility
within the next few years.
within the next few years.
180
585560
3296
což je možné v krátkodobém horizontu
několika příštích let.
několika příštích let.
10:00
Ultimately, it could be used
to isolate and detect target exosomes
to isolate and detect target exosomes
181
588880
5296
Nakonec může být použit pro izolaci
a detekci exozomů
a detekci exozomů
10:06
associated with
a particular type of cancer,
a particular type of cancer,
182
594200
3216
spojených s určitým typem rakoviny,
10:09
sensing and reporting
their presence within minutes.
their presence within minutes.
183
597440
2440
pro vyhledání a detekci
jejich přítomnosti v minutách.
jejich přítomnosti v minutách.
10:12
This would make rapid diagnostics
virtually painless.
virtually painless.
184
600600
3200
Což by rychlou diagnostiku
udělalo virtuálně bezbolestnou.
udělalo virtuálně bezbolestnou.
10:16
Broadly speaking,
185
604720
1256
Obecně řešeno
10:18
the ability to separate
and enrich biomarkers
and enrich biomarkers
186
606000
2656
schopnost oddělení a obohacení biomarkerů
10:20
with nanoscale precision
in an automated way,
in an automated way,
187
608680
2720
zautomatizovaným způsobem
s přesností v nanoměřítku
s přesností v nanoměřítku
10:24
opens the door to better understanding
diseases such as cancer,
diseases such as cancer,
188
612320
3456
otevírá dveře lepšímu pochopení
nemocí jako rakovina,
nemocí jako rakovina,
10:27
with applications ranging
from sample preparation to diagnostics,
from sample preparation to diagnostics,
189
615800
3976
s aplikacemi v rozsahu
od přípravy vzorků až po diagnostiku
od přípravy vzorků až po diagnostiku
10:31
and from drug resistance
monitoring to therapeutics.
monitoring to therapeutics.
190
619800
2480
a od monitorování rezistence léků
k léčebným terapiím.
k léčebným terapiím.
10:35
Even before my wife's bout with cancer,
191
623440
2016
Ještě před rakovinou mé ženy
10:37
it was a dream of mine to facilitate
the automation of this process --
the automation of this process --
192
625480
3480
bylo mým snem vést
tento proces automatizace -
tento proces automatizace -
10:41
to make regular screening more accessible,
193
629840
2936
dosáhnout zpřístupnění
pravidelného screeningu podobně
pravidelného screeningu podobně
10:44
similar to the way Henry Ford
made the automobile accessible
made the automobile accessible
194
632800
2896
jako Henry Ford zpřístupnil auto
10:47
to the general population
195
635720
1576
běžným lidem
10:49
through development of the assembly line.
196
637320
2256
díky vyvinutí montážní linky.
10:51
Automation is the key to accessibility.
197
639600
2760
Automatizace je klíčem k dostupnosti.
10:56
And in the spirit of the Hoover dream,
198
644280
1856
A v duchu Hooverova snu
10:58
"a chicken in every pot
and a car in every garage,"
and a car in every garage,"
199
646160
2896
"slepice v každém hrnci
a auto v každé garáži,"
a auto v každé garáži,"
11:01
we're developing a technology
200
649080
1416
vyvíjíme technologii,
11:02
that could ultimately place
an early-warning cancer detection system
an early-warning cancer detection system
201
650520
3816
která může nakonec zpřístupnit
systém včasné detekce rakoviny
systém včasné detekce rakoviny
11:06
in every home.
202
654360
1200
každé rodině.
11:08
This would allow
every man, woman and child
every man, woman and child
203
656000
2056
Poskytlo by to každému muži,
ženě i dítěti
ženě i dítěti
11:10
the opportunity to be regularly tested
while they're still healthy,
while they're still healthy,
204
658080
4136
možnost pravidelného testování,
zda jsou stále zdraví,
zda jsou stále zdraví,
11:14
catching cancer when it first emerges.
205
662240
1880
podchycení rakoviny,
když se poprvé objeví.
když se poprvé objeví.
11:17
It is my hope and dream
206
665400
1496
Je to má naděje a sen
11:18
to help people around the world
avoid the high costs --
avoid the high costs --
207
666920
3696
pomoci lidem vyhnout se vysokým nákladům -
11:22
physical, financial and emotional --
208
670640
2536
fyzickým, finančním a emocionálním -
11:25
faced by today's cancer patients,
209
673200
1720
kterým čelí pacienti s rakovinou,
11:27
hardships that I'm well acquainted with.
210
675600
2320
obtíže, se kterými jsem dobře seznámen.
11:31
I'm also happy to report that because
we caught my wife's cancer early,
we caught my wife's cancer early,
211
679400
4376
Jsem také rád, že mohu říci, že díky
brzkému podchycení rakoviny mé ženy,
brzkému podchycení rakoviny mé ženy,
11:35
her treatment was successful,
212
683800
1656
byla její léčba úspěšná
11:37
and she is now, thankfully, cancer-free.
213
685480
2256
a nyní je, díky bohu, bez rakoviny.
11:39
(Applause)
214
687760
2200
(potlesk)
11:48
It is an outcome that I would like to see
for everyone with a cancer diagnosis.
for everyone with a cancer diagnosis.
215
696160
4400
Je to výsledek, který bych chtěl vidět
u každého s diagnózou rakoviny.
u každého s diagnózou rakoviny.
11:53
With the work that my team
has already done
has already done
216
701280
2056
S prací, kterou již můj tým vykonal
11:55
on separation of nanoscale biomarkers
217
703360
2736
na separaci nanočásticových biomarkerů
11:58
for rapid, early-stage cancer diagnostics,
218
706120
2936
pro rychlou, brzkou diagnostiku rakoviny,
12:01
I am optimistic
that within the next decade,
that within the next decade,
219
709080
2536
vidím nadějně, že v příští dekádě
12:03
this type of technology will be available,
220
711640
2576
bude tento typ technologie k dispozici,
12:06
helping protect our friends,
our family and future generations.
our family and future generations.
221
714240
3880
pomáhat nám ochránit naše přátele,
rodiny a příští generace.
rodiny a příští generace.
12:10
Even if we are so unlucky
as to be diagnosed with cancer,
as to be diagnosed with cancer,
222
718680
3896
I když budeme mít tu smůlu,
že budeme diagnostikování s rakovinou,
že budeme diagnostikování s rakovinou,
12:14
that early-stage alarm
will provide a strong beacon of hope.
will provide a strong beacon of hope.
223
722600
2880
upozornění v brzkých stádiích
bude svítit silným světlem naděje.
bude svítit silným světlem naděje.
12:18
Thank you.
224
726280
1216
Děkuji vám.
12:19
(Applause)
225
727520
5789
(potlesk)
ABOUT THE SPEAKER
Joshua Smith - Cancer fighterMotivated by his wife's bout with cancer, IBM's Joshua Smith applies his engineering expertise to early diagnosis.
Why you should listen
As a research scientist and technical team lead for IBM's Nanobiotechnology Program, Dr. Joshua Smith researches innovative healthcare technologies at the intersection of engineering and biology to better understand disease progression.
Smith's team recently developed a chip-based solution that can rapidly isolate biomarkers as small as 20 nanometers to help identify cancer development even before symptoms occur. He is a sought-after speaker on the subject of lab-on-a-chip applications for healthcare and his work has been highlighted by Forbes, CNN Money, IEEE Spectrum and Pharma Technology Focus, among other media outlets. As a Research Staff Member and IBM Master Inventor, Smith has co-authored more than a dozen peer-reviewed scientific publications and is a co-inventor of more than 30 issued patents.
Currently, Smith is focusing on the development of a suite of core capabilities to manipulate, separate and detect individual macromolecules, providing a technological backbone for automation in sample preparation, diagnostics and therapeutics. When not with his colleagues in the lab, Smith enjoys teaching tomorrow's researchers and engineers at Columbia University.
Joshua Smith | Speaker | TED.com