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TED2010

Frederick Balagadde: Bio-lab on a microchip

フレデリック・バラガデ:マイクロチップの上のバイオラボ

February 11, 2010

サハラ以南のアフリカでは、薬だけで病気を抑えることはできません。適切な薬を処方するための診断ツールが必要とされています。TEDのシニア・フェローであるフレデリック・バラガデが、扱いにくく高価な診断ラボをマイクロチップの大きさにまで小型化することで、ラボの能力と利用機会を何倍にも拡大することができると語ります。

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

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Double-click the English subtitles below to play the video.
The greatest irony in global health
世界の健康問題における最大の皮肉は
00:16
is that the poorest countries
最も貧しい国々が
00:18
carry the largest disease burden.
最も大きな病気の重荷を背負っていることです
00:20
If we resize the countries of the globe
世界の国々の大きさを
00:23
in proportion to the subject of interest,
課題に応じて測ると
00:25
we see that Sub-Saharan Africa
サハラ以南のアフリカが
00:27
is the worst hit region by HIV/AIDS.
エイズの被害がもっとも甚大な地域だとわかります
00:29
This is the most devastating epidemic of our time.
エイズは今日 最も深刻な感染症です
00:32
We also see that this region
この地域はエイズに対処する能力が
00:35
has the least capability in terms of dealing with the disease.
最も欠けている地域だということもわかります
00:37
There are very few doctors
医師はほとんどいませんし
00:40
and, quite frankly, these countries do not have the resources
率直に言って これらの国々には
00:42
that are needed to cope
このような感染症に対処するために
00:44
with such epidemics.
必要な資源がないのです
00:46
So what the Western countries,
そこで西側の先進諸国は
00:48
developed countries, have generously done
気前よく
00:50
is they have proposed to provide free drugs
第三世界の国々に住む
00:52
to all people in Third World countries
薬が買えない人々に
00:54
who actually can't afford these medications.
無料で薬を提供しようと提案してきました
00:56
And this has already saved millions of lives,
これにより何百万という命が救われましたし
00:58
and it has prevented entire economies
サハラ以南のアフリカ経済全体の
01:01
from capsizing in Sub-Saharan Africa.
崩壊を防ぐこともできました
01:03
But there is a fundamental problem
でも根本的な問題があります
01:06
that is killing the efforts
つまり この施策は この病気と闘う
01:10
in fighting this disease,
努力を台無しにしてしまうのです
01:12
because if you keep throwing
診断を受けていない人々に
01:14
drugs out at people
薬を投与し続けると
01:16
who don't have diagnostic services,
やがて薬に耐性を持つ
01:19
you end up creating a problem of drug resistance.
菌が発生します
01:21
This is already beginning to happen in Sub-Saharan Africa.
サハラ以南のアフリカではすでに起こり始めています
01:24
The problem is that,
問題なのは
01:27
what begins as a tragedy in the Third World
当初は第三世界の悲劇にすぎないものが
01:29
could easily become a global problem.
簡単に地球規模の問題になり得るということです
01:32
And the last thing we want to see
一番避けたい事態は
01:34
is drug-resistant strains of HIV
薬に耐性を持つウイルスが
01:36
popping up all over the world,
世界中で発生することです
01:38
because it will make treatment more expensive
そうなると治療がより高額になりますし
01:40
and it could also restore
抗HIV薬が普及する前のように
01:43
the pre-ARV carnage of HIV/AIDS.
再びエイズで大量の死者が出るかもしれません
01:46
I experienced this firsthand
ウガンダで高校に通っていた時
01:48
as a high school student in Uganda.
私は自らこれを体験しました
01:50
This was in the 90s
1990年代 HIVの拡がりが
01:52
during the peak of the HIV epidemic,
ピークを迎えていた時期です
01:54
before there were any ARVs in Sub-Saharan Africa.
当時 サハラ以南のアフリカに抗HIV薬はありませんでした
01:56
And during that time, I actually lost more relatives,
その頃 私は多くの親類や
01:59
as well as the teachers who taught me,
私の恩師たちを
02:02
to HIV/AIDS.
エイズで亡くしました
02:04
So this became one of the driving passions of my life,
このことが私の情熱を駆り立てています
02:06
to help find real solutions
こうした問題の解決につながる
02:09
that could address these kinds of problems.
真の解決法を見つけたいのです
02:12
We all know about the miracle of miniaturization.
小型化という奇跡のことは誰でも知っています
02:16
Back in the day, computers used to fill this entire room,
以前 コンピュータはこの会場全体を覆うほどの大きさがありました
02:19
and people actually used to work inside the computers.
人がコンピュータの中で働いていたのです
02:22
But what electronic miniaturization has done
でも電子回路の小型化により
02:25
is that it has allowed people to shrink
テクノロジーを
02:28
technology into a cell phone.
携帯電話に詰め込めるようになりました
02:30
And I'm sure everyone here enjoys cell phones
皆さんが持っている携帯電話はすべて
02:32
that can actually be used in the remote areas of the world,
地球の片隅 第三世界の国々でも
02:34
in the Third World countries.
使えるものでしょう
02:37
The good news is that the same technology
良い知らせは
02:40
that allowed miniaturization of electronics
電子回路を小型化させるのと同じ技術が
02:42
is now allowing us to miniaturize
生物学の実験室を小型化させるのに
02:44
biological laboratories.
使えるということです
02:47
So, right now, we can actually miniaturize
現在 実際に生物学と化学の実験室を
02:49
biological and chemistry laboratories
マイクロ流体チップに乗るほど
02:51
onto microfluidic chips.
小型化することができます
02:54
I was very lucky to come
私は幸運なことに
02:56
to the US right after high school,
高校を出てすぐにアメリカに来て
02:58
and was able to work on this technology
この技術を研究し
03:00
and develop some devices.
いくつかの機器を開発しました
03:02
This is a microfluidic chip that I developed.
これが私の開発したマイクロ流体チップです
03:05
A close look at how the technology works:
どのような技術なのかお見せしましょう
03:08
These are channels that are about the size of a human hair --
これは人の髪の毛ほどの太さの回路です
03:10
so you have integrated valves, pumps, mixers and injectors --
栓もポンプもミキサーも注入器もあります
03:13
so you can fit entire diagnostic experiments
診断のための実験全体を
03:16
onto a microfluidic system.
マイクロ流体システムに乗せることができるのです
03:19
So what I plan to do with this technology
この技術で行おうとしているのは
03:22
is to actually take the current state
今の技術を用いて
03:24
of the technology
マイクロ流体システムの中に
03:26
and build an HIV kit
HIVの診断キットを
03:28
in a microfluidic system.
作ることです
03:30
So, with one microfluidic chip,
iPhoneほどの大きさの
03:32
which is the size of an iPhone,
マイクロ流体チップがひとつあれば
03:34
you can actually diagnose
100人の患者を同時に
03:37
100 patients at the same time.
診断できるのです
03:39
For each patient, we will be able to do
それぞれの患者に100種までの
03:42
up to 100 different viral loads per patient.
ウイルス検査を行えるようになるでしょう
03:44
And this is only done in four hours,
しかもたった4時間しかかかりません
03:47
50 times faster than the current state of the art,
今の技術よりも50倍速く
03:49
at a cost that will be five to 500 times cheaper
費用も現行のやり方の
03:52
than the current options.
5分の1から500分の1です
03:55
So this will allow us to create
これにより第三世界で
03:57
personalized medicines in the Third World
個々人の症状にあった薬を
03:59
at a cost that is actually achievable
手に届く値段で作ることができます
04:02
and make the world a safer place.
世界をより安全な場にできるのです
04:05
I invite your interest
この構想を推し進め
04:07
as well as your involvement
実用化につなげるために
04:09
in driving this vision
皆さんに興味を持っていただき
04:11
to a point of practical reality.
参加していただきたいと思います
04:13
Thank you very much.
どうもありがとうございました
04:15
(Applause)
(拍手)
04:17
Translator:Wataru Narita
Reviewer:Haruo Nishinoh

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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.

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.

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Data provided by TED.

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