TED2010
Frederick Balagadde: Bio-lab on a microchip
פרדריק בלגדה: מעבדה ביולוגית על שבב
Filmed:
Readability: 5.3
322,648 views
תרופות לבדן אינן יכולות לעצור מחלות באפריקה שמדרום לסהרה: אנחנו זקוקים לכלי איבחון כדי להתאים בין התרופה למחלהן. החבר הבכיר בטד, פרדריק בלגדה, מראה כיצד ניתן להכפיל את העוצמה והזמינות של מעבדות האיבחון היקרות והמגושמות - בעזרת מזעורן לגודל של שבב.
Frederick Balagadde - Inventor
TED Senior Fellow Frederick Balagadde invented the micro-chemostat, a first-of-its-kind, dime-sized piece of transparent plastic that can orchestrate the behavior of living cells. Full bio
TED Senior Fellow Frederick Balagadde invented the micro-chemostat, a first-of-its-kind, dime-sized piece of transparent plastic that can orchestrate the behavior of living cells. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
The greatest irony in global health
0
1000
2000
האירוניה הגדולה ביותר בבריאות העולמית
00:18
is that the poorest countries
1
3000
2000
היא שהמדינות העניות ביותר
00:20
carry the largest disease burden.
2
5000
3000
נושאות בנטל הגדול ביותר של התחלואה.
00:23
If we resize the countries of the globe
3
8000
2000
אם נציג את גודל המדינות בגלובוס
00:25
in proportion to the subject of interest,
4
10000
2000
באופן יחסי לפי נושאים,
00:27
we see that Sub-Saharan Africa
5
12000
2000
אנו רואים שאפריקה שמדרום לסהרה
00:29
is the worst hit region by HIV/AIDS.
6
14000
3000
היא האזור המוכה ביותר באיידס.
00:32
This is the most devastating epidemic of our time.
7
17000
3000
זוהי המגיפה הנוראית ביותר בימינו.
00:35
We also see that this region
8
20000
2000
אנו גם רואים שאזור זה
00:37
has the least capability in terms of dealing with the disease.
9
22000
3000
הוא בעל היכולות המועטות ביותר להתמודדות עם המחלה.
00:40
There are very few doctors
10
25000
2000
ישנם מעט מאוד רופאים,
00:42
and, quite frankly, these countries do not have the resources
11
27000
2000
ובכנות, למדינות אלה חסרים המשאבים
00:44
that are needed to cope
12
29000
2000
הנדרשים כדי להתמודד
00:46
with such epidemics.
13
31000
2000
עם מגיפות כאלו.
00:48
So what the Western countries,
14
33000
2000
אז מה שמדינות המערב,
00:50
developed countries, have generously done
15
35000
2000
המדינות המפותחות, עשו בנדיבות
00:52
is they have proposed to provide free drugs
16
37000
2000
הוא שהן הציעו לספק תרופות בחינם
00:54
to all people in Third World countries
17
39000
2000
לכל האנשים במדינות העולם השלישי
00:56
who actually can't afford these medications.
18
41000
2000
שלמעשה אינם מסוגלים לרכוש תרופות אלה.
00:58
And this has already saved millions of lives,
19
43000
3000
וזה כבר הציל מיליוני נפשות,
01:01
and it has prevented entire economies
20
46000
2000
וזה כבר מנע את קריסתן
01:03
from capsizing in Sub-Saharan Africa.
21
48000
3000
של כלכלות שלמות באפריקה שמדרום לסהרה.
01:06
But there is a fundamental problem
22
51000
3000
אבל קיימת בעיה בסיסית.
01:10
that is killing the efforts
23
55000
2000
שמחסלת את המאמצים
01:12
in fighting this disease,
24
57000
2000
למלחמה במחלה.
01:14
because if you keep throwing
25
59000
2000
מפני שאם אתה ממשיך לזרוק
01:16
drugs out at people
26
61000
3000
תרופות אל אנשים
01:19
who don't have diagnostic services,
27
64000
2000
חסרי מערך אבחון,
01:21
you end up creating a problem of drug resistance.
28
66000
3000
אתה יוצר בעיית עמידות לתרופה.
01:24
This is already beginning to happen in Sub-Saharan Africa.
29
69000
3000
זה כבר מתחיל לקרות באפריקה שמדרום לסהרה.
01:27
The problem is that,
30
72000
2000
הבעיה היא,
01:29
what begins as a tragedy in the Third World
31
74000
3000
שמה שמתחיל כטרגדיה בעולם השלישי,
01:32
could easily become a global problem.
32
77000
2000
יכול להפוך בקלות לבעיה כלל עולמית.
01:34
And the last thing we want to see
33
79000
2000
והדבר האחרון שאנחנו רוצים לראות
01:36
is drug-resistant strains of HIV
34
81000
2000
הוא זנים חסיני תרופות של HIV
01:38
popping up all over the world,
35
83000
2000
המופיעים בכל רחבי העולם
01:40
because it will make treatment more expensive
36
85000
3000
כי זה ייקר את הטיפול,
01:43
and it could also restore
37
88000
3000
וזה גם יכול לשחזר
01:46
the pre-ARV carnage of HIV/AIDS.
38
91000
2000
את המוות ההמוני מאיידס לפני ה-ARV.
01:48
I experienced this firsthand
39
93000
2000
חוויתי את זה בעצמי
01:50
as a high school student in Uganda.
40
95000
2000
כתלמיד תיכון באוגנדה.
01:52
This was in the 90s
41
97000
2000
זה היה בשנות ה-90,
01:54
during the peak of the HIV epidemic,
42
99000
2000
בתקופת השיא של מגיפת האיידס,
01:56
before there were any ARVs in Sub-Saharan Africa.
43
101000
3000
לפני שהיה איזושהו טיפול ARV באפריקה שמדרום לסהרה.
01:59
And during that time, I actually lost more relatives,
44
104000
3000
ובזמן ההוא, איבדתי קרובים,
02:02
as well as the teachers who taught me,
45
107000
2000
וגם מורים שלימדו אותי,
02:04
to HIV/AIDS.
46
109000
2000
לאיידס.
02:06
So this became one of the driving passions of my life,
47
111000
3000
אז זה הפך לאחת מהתשוקות המניעות את חיי,
02:09
to help find real solutions
48
114000
3000
לעזור למצוא פתרון אמיתי
02:12
that could address these kinds of problems.
49
117000
3000
שיוכל לתת מענה לסוג הזה של בעיות.
02:16
We all know about the miracle of miniaturization.
50
121000
3000
כולנו מכירים את נס המזעור.
02:19
Back in the day, computers used to fill this entire room,
51
124000
3000
פעם, מחשבים היו ממלאים חדר שלם,
02:22
and people actually used to work inside the computers.
52
127000
3000
ואנשים נהגו למעשה לעבוד בתוך המחשבים.
02:25
But what electronic miniaturization has done
53
130000
3000
אבל מזעור האלקטרוניקה
02:28
is that it has allowed people to shrink
54
133000
2000
אפשר לאנשים לכווץ
02:30
technology into a cell phone.
55
135000
2000
טכנולוגיה לתוך טלפון נייד.
02:32
And I'm sure everyone here enjoys cell phones
56
137000
2000
ואני בטוח שכל אחד פה נהנה מטלפון נייד
02:34
that can actually be used in the remote areas of the world,
57
139000
3000
שניתן למעשה לשימוש באזורים המרוחקים של העולם,
02:37
in the Third World countries.
58
142000
2000
במדינות העולם השלישי.
02:40
The good news is that the same technology
59
145000
2000
החדשות הטובות הן שאותה טכנולוגיה
02:42
that allowed miniaturization of electronics
60
147000
2000
שאפשרה את מזעור האלקטרוניקה,
02:44
is now allowing us to miniaturize
61
149000
3000
מאפשרת לנו היום למזער
02:47
biological laboratories.
62
152000
2000
מעבדות ביולוגיות.
02:49
So, right now, we can actually miniaturize
63
154000
2000
אז, בדיוק עכשיו, אנחנו ממש יכולים למזער
02:51
biological and chemistry laboratories
64
156000
3000
מעבדות ביולוגיה וכימיה
02:54
onto microfluidic chips.
65
159000
2000
לתוך שבב מיקרו-נוזלי.
02:56
I was very lucky to come
66
161000
2000
התמזל מזלי מאוד להגיע
02:58
to the US right after high school,
67
163000
2000
לארה"ב מייד אחרי התיכון,
03:00
and was able to work on this technology
68
165000
2000
ולעבוד על הטכנולוגיה הזו
03:02
and develop some devices.
69
167000
3000
ולפתח מספר מכשירים.
03:05
This is a microfluidic chip that I developed.
70
170000
3000
זהו השבב המיקרו-נוזלי שפיתחתי.
03:08
A close look at how the technology works:
71
173000
2000
מבט מקרוב על הדרך שבה הטכנולוגיה עובדת:
03:10
These are channels that are about the size of a human hair --
72
175000
3000
אלו הם ערוצים ברוחב שערת אדם בערך.
03:13
so you have integrated valves, pumps, mixers and injectors --
73
178000
3000
אתה משלב שסתומים, משאבות, מערבלים ומזרקים,
03:16
so you can fit entire diagnostic experiments
74
181000
3000
ואתה יכול להתאים ניסויי אבחון שלמים
03:19
onto a microfluidic system.
75
184000
3000
לתוך מערכת מיקרו-נוזלית.
03:22
So what I plan to do with this technology
76
187000
2000
אז מה שאני מתכנן לעשות עם הטכנולוגיה
03:24
is to actually take the current state
77
189000
2000
הוא למעשה לקחת את המצב הנוכחי
03:26
of the technology
78
191000
2000
של הטכנולוגיה,
03:28
and build an HIV kit
79
193000
2000
ולבנות ערכת איידס
03:30
in a microfluidic system.
80
195000
2000
במערכת מיקרו-נוזלית,
03:32
So, with one microfluidic chip,
81
197000
2000
כך שעם שבב מיקרו-נוזלי אחד,
03:34
which is the size of an iPhone,
82
199000
2000
בגודל של אייפון,
03:37
you can actually diagnose
83
202000
2000
אתה יכול ממש לאבחן
03:39
100 patients at the same time.
84
204000
3000
100 חולים בו זמנית.
03:42
For each patient, we will be able to do
85
207000
2000
לכל חולה, נוכל לבצע
03:44
up to 100 different viral loads per patient.
86
209000
3000
עד 100 בדיקות נגיפים שונות לכל חולה.
03:47
And this is only done in four hours,
87
212000
2000
וזה נעשה תוך 4 שעות בלבד,
03:49
50 times faster than the current state of the art,
88
214000
3000
פי 50 מהר יותר מהטכנולוגיה החדשנית ביותר,
03:52
at a cost that will be five to 500 times cheaper
89
217000
3000
פי 5 עד 500 זול יותר
03:55
than the current options.
90
220000
2000
מהאפשרויות הנוכחיות.
03:57
So this will allow us to create
91
222000
2000
אז זה יאפשר לנו ליצור
03:59
personalized medicines in the Third World
92
224000
3000
תרופות אישיות בעולם השלישי
04:02
at a cost that is actually achievable
93
227000
3000
במחיר שהוא ממש בר השגה
04:05
and make the world a safer place.
94
230000
2000
ולהפוך את העולם למקום בטוח יותר.
04:07
I invite your interest
95
232000
2000
אני מזמין אתכם להתעניין
04:09
as well as your involvement
96
234000
2000
ולהיות מעורבים
04:11
in driving this vision
97
236000
2000
בהובלת החזון
04:13
to a point of practical reality.
98
238000
2000
לנקודה של מציאות מעשית.
04:15
Thank you very much.
99
240000
2000
תודה רבה לכם.
04:17
(Applause)
100
242000
3000
(מחיאות כפיים)
ABOUT THE SPEAKER
Frederick Balagadde - InventorTED Senior Fellow Frederick Balagadde invented the micro-chemostat, a first-of-its-kind, dime-sized piece of transparent plastic that can orchestrate the behavior of living cells.
Why you should listen
Frederick Balagadde is a research scientist in the Engineering Technologies Division at Lawrence Livermore National Laboratory. As a graduate student at Caltech and Stanford University, Frederick invented the micro-chemostat: a first-of-its-kind microfabricated fluidic chip that mimics a biological cell culture environment in a highly complex web of tiny pumps and human hair-sized water hoses, all controlled by a multitasking computer.
Frederick's pioneering research has attracted interest in the scientific community, including a publication in Science Magazine.
Frederick was a TEDGlobal 2009 Fellow and is a TED Senior Fellow.
Frederick Balagadde | Speaker | TED.com