TED@IBM
Joshua Smith: New nanotech to detect cancer early
Joshua Smith: Nova nanotecnologia para detecção precoce do câncer
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E se todos tivessem acesso a um sistema de detecção precoce do câncer? O pesquisador Joshua Smith está desenvolvendo um "alerta nanobiotecnológico de câncer", que rastreia sinais da doença através de biomarcadores especiais chamados exossomas. Nesta palestra de vanguarda, ele compartilha seu sonho de revolucionar a detecção do câncer e, acima de tudo, salvar vidas.
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
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00:16
"You have cancer."
0
4240
2600
"O que você tem é câncer."
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
Infelizmente, cerca de 40% de nós
vão ouvir isso em algum momento da vida,
vão ouvir isso em algum momento da vida,
00:25
and half will not survive.
2
13840
2120
e metade não vai sobreviver.
00:28
This means that two out of five
of your closest friends and relatives
of your closest friends and relatives
3
16960
3856
Isso significa que dois em cada cinco
de nossos amigos mais chegados e parentes
de nossos amigos mais chegados e parentes
00:32
will be diagnosed
with some form of cancer,
with some form of cancer,
4
20840
2456
receberão o diagnóstico
de algum tipo de câncer,
de algum tipo de câncer,
00:35
and one will die.
5
23320
1480
e um irá morrer.
00:39
Beyond the physical hardships,
6
27280
1456
Além das dificuldades físicas,
00:40
roughly one-third
of cancer survivors here in the US
of cancer survivors here in the US
7
28760
3176
quase um terço daqueles
que sobreviverem ao câncer aqui nos EUA
que sobreviverem ao câncer aqui nos EUA
00:43
will go into debt from treatment.
8
31960
1736
se endividarão com o tratamento
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
e terão pelo menos duas vezes e meia
mais chance de declararem falência
mais chance de declararem falência
00:49
than those without cancer.
10
37480
1240
do que pessoas sem câncer.
00:51
This disease is pervasive.
11
39680
2376
É uma doença devastadora,
emocionalmente desgastante
emocionalmente desgastante
00:54
It's emotionally draining
12
42080
1576
e, para muitos,
financeiramente destrutiva.
financeiramente destrutiva.
00:55
and, for many,
13
43680
1216
00:56
financially destructive.
14
44920
1400
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
Mas o diagnóstico do câncer
não precisa ser uma sentença de morte.
não precisa ser uma sentença de morte.
01:03
Finding cancer early,
16
51920
1856
Descobri-lo logo, bem no início,
01:05
closer its genesis,
17
53800
1216
01:07
is one of the critical factors
to improving treatment options,
to improving treatment options,
18
55040
3616
é um dos fatores cruciais
para melhores opções de tratamento,
para melhores opções de tratamento,
01:10
reducing its emotional impact
19
58680
1976
diminuindo o impacto emocional
e minimizando dificuldades financeiras.
e minimizando dificuldades financeiras.
01:12
and minimizing financial burdens.
20
60680
1960
O mais importante
é que descobrir o câncer cedo,
é que descobrir o câncer cedo,
01:15
Most importantly,
21
63560
1215
01:16
finding cancer early --
22
64800
1256
01:18
which is one of the primary
aims of my research --
aims of my research --
23
66080
2896
um dos principais objetivos
da minha pesquisa,
da minha pesquisa,
01:21
greatly enhances your odds of survival.
24
69000
2160
aumenta muito as chances de sobrevivência.
01:24
If we just look at the case
of breast cancer for example,
of breast cancer for example,
25
72120
2736
Se analisarmos, por exemplo,
o câncer de mama,
o câncer de mama,
01:26
we find that those who are diagnosed
and treated at stage one
and treated at stage one
26
74880
3496
vemos que as pessoas diagnosticadas
e tratadas no estágio 1
e tratadas no estágio 1
01:30
have a five-year survival rate
of nearly 100 percent --
of nearly 100 percent --
27
78400
3760
têm quase 100% de chance
de viver mais cinco anos.
de viver mais cinco anos.
01:34
odds that decrease to just 22 percent
if treated at stage four.
if treated at stage four.
28
82760
4000
Essa taxa cai para apenas 22%
se o paciente for tratado no estágio 4.
se o paciente for tratado no estágio 4.
01:40
And similar trends are found
for colorectal and ovarian cancer.
for colorectal and ovarian cancer.
29
88040
3960
Tendências semelhantes ocorrem
nos cânceres de ovário e colorretal.
nos cânceres de ovário e colorretal.
Bem, todos sabemos
que um diagnóstico precoce e preciso
que um diagnóstico precoce e preciso
01:46
Now, we're all aware
that an early diagnosis that is accurate
that an early diagnosis that is accurate
30
94000
5456
01:51
is critical for survival.
31
99480
2120
é crucial pra sobrevivência dos pacientes.
O problema é que muitas ferramentas
de diagnóstico do câncer são invasivas,
de diagnóstico do câncer são invasivas,
01:55
The problem is that many
cancer diagnostic tools are invasive,
cancer diagnostic tools are invasive,
32
103600
3816
01:59
costly,
33
107440
1216
caras, geralmente imprecisas
02:00
often inaccurate
34
108680
1216
e os resultados podem demorar
angustiantemente pra sair.
angustiantemente pra sair.
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
02:06
Still worse, when it comes
to some forms of cancer,
to some forms of cancer,
36
114520
2416
O pior é que, em alguns tipos de câncer,
como o de ovário,
de fígado ou de pâncreas,
de fígado ou de pâncreas,
02:08
such as ovarian,
liver or pancreatic cancer,
liver or pancreatic cancer,
37
116960
4296
02:13
good screening methods simply don't exist,
38
121280
2680
exames eficazes de detecção
simplesmente não existem,
simplesmente não existem,
02:16
meaning that often people wait
until physical symptoms surface,
until physical symptoms surface,
39
124880
4056
o que significa que os pacientes têm
de esperar até o surgimento dos sintomas,
de esperar até o surgimento dos sintomas,
02:20
which are themselves already
indicators of late-stage progression.
indicators of late-stage progression.
40
128960
3480
que em si já são indicativos
de um estágio avançado da doença.
de um estágio avançado da doença.
02:25
Like a tornado strike in an area
without an early warning system,
without an early warning system,
41
133920
3576
Tal como um tornado atinge uma região
que não tem sistema de alarme,
que não tem sistema de alarme,
02:29
there is no alarm to warn,
42
137520
1896
não há um alarme nesses casos,
antes que o perigo já esteja à sua porta,
antes que o perigo já esteja à sua porta,
02:31
for the danger is already at your doorstep
43
139440
2856
02:34
when your odds of survival
are greatly reduced.
are greatly reduced.
44
142320
3040
quando as chances de sobrevivência
já estão bem reduzidas.
já estão bem reduzidas.
02:39
Having the convenience and accessibility
of regular screening options
of regular screening options
45
147400
4256
Ter a vantagem do acesso
a opções regulares de exame
a opções regulares de exame
02:43
that are affordable, noninvasive
and could provide results much sooner,
and could provide results much sooner,
46
151680
5336
que sejam baratas, não invasivas
e cujo resultado não demore muito a sair
e cujo resultado não demore muito a sair
02:49
would provide us with a formidable
weapon in the fight against cancer.
weapon in the fight against cancer.
47
157040
4440
nos proporcionaria uma ótima arma
na luta contra o câncer.
na luta contra o câncer.
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
Um alerta precoce permitiria
que nos antecipássemos à doença
que nos antecipássemos à doença
em vez de simplesmente remediar
os sintomas depois que surgem.
os sintomas depois que surgem.
02:57
instead of merely
following in its relentless wake.
following in its relentless wake.
49
165840
2736
03:00
And this is exactly what I've been doing.
50
168600
1976
É exatamente isso que venho fazendo.
Nos últimos três anos,
03:02
For the past three years,
I've been developing technologies
I've been developing technologies
51
170600
3136
venho desenvolvendo tecnologias
que finalmente auxiliariam os médicos
que finalmente auxiliariam os médicos
03:05
that could ultimately aid clinicians
52
173760
1736
no diagnóstico rápido
e em estágio inicial do câncer.
e em estágio inicial do câncer.
03:07
with rapid, early-stage
cancer diagnostics.
cancer diagnostics.
53
175520
2920
03:10
And I've been fueled
by a deep scientific curiosity,
by a deep scientific curiosity,
54
178920
3856
Fui impulsionado por uma profunda
curiosidade científica
curiosidade científica
03:14
and a passion to change these statistics.
55
182800
2520
e por uma vontade
de mudar essas estatísticas.
de mudar essas estatísticas.
Porém, no ano passado,
a luta ficou um pouco mais pessoal
a luta ficou um pouco mais pessoal
03:18
Last year however,
56
186880
1200
03:20
this fight became much more personal
57
188960
1760
quando minha mulher foi diagnosticada
com câncer de mama.
com câncer de mama.
03:24
when my wife was diagnosed
with breast cancer.
with breast cancer.
58
192040
2320
03:27
It was an experience that added a strong
and unexpected emotional dimension
and unexpected emotional dimension
59
195560
4416
Foi uma experiência que acrescentou
uma dimensão emocional forte
e inesperada a todo esse empenho.
e inesperada a todo esse empenho.
03:32
to these efforts.
60
200000
1200
03:35
I know firsthand how life-altering
treatment can be,
treatment can be,
61
203240
3280
Sei bem como o tratamento pode
abalar a vida dos envolvidos
abalar a vida dos envolvidos
e conheço muito bem o prejuízo emocional
que o câncer pode causar numa família,
que o câncer pode causar numa família,
03:39
and I'm keenly aware
of the emotional havoc
of the emotional havoc
62
207520
2656
03:42
that cancer can wreak on a family,
63
210200
2456
03:44
which in our case
included our two young daughters.
included our two young daughters.
64
212680
2400
que, no nosso caso,
incluía nossas duas filhas.
incluía nossas duas filhas.
Como descobrimos o câncer cedo,
numa mamografia de rotina,
numa mamografia de rotina,
03:48
Because we found it early
during a routine mammogram,
during a routine mammogram,
65
216400
3136
03:51
we were able to focus
primarily on treatment options
primarily on treatment options
66
219560
3696
pudemos focar primordialmente
as alternativas de tratamento
contra o tumor em nível local,
contra o tumor em nível local,
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
o que só reitera o quanto
é importante um diagnóstico precoce.
é importante um diagnóstico precoce.
Diferentemente de outros tipos de câncer,
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
a mamografia é um exame que detecta
o câncer de mama em estágio inicial.
o câncer de mama em estágio inicial.
04:09
Still, not everyone has this done,
71
237080
2216
Porém, nem todo mundo faz o exame,
ou acaba desenvolvendo a doença
antes da idade média recomendada
antes da idade média recomendada
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
para realizar a mamografia.
04:17
So, there's still
a lot of room for improvement,
a lot of room for improvement,
74
245560
2256
Assim, ainda há muito o que melhorar,
até nos tipos de câncer
para os quais há exames,
para os quais há exames,
04:19
even for cancers
that do have screening options,
that do have screening options,
75
247840
2256
e, claro, há benefícios consideráveis
naqueles para os quais não há.
naqueles para os quais não há.
04:22
and, of course, considerable benefits
for those that don't.
for those that don't.
76
250120
2840
Um dos principais desafios
para os pesquisadores da doença
para os pesquisadores da doença
04:25
A key challenge then
for cancer researchers
for cancer researchers
77
253680
2736
é desenvolver métodos que tornem
muito mais acessíveis
muito mais acessíveis
04:28
is to develop methods
78
256440
1296
04:29
that make regular screening
for many types of cancers
for many types of cancers
79
257760
3536
exames de rotina
para diversos tipos de câncer
para diversos tipos de câncer
04:33
much more accessible.
80
261320
1240
04:35
Imagine a scenario
where during your regular checkup,
where during your regular checkup,
81
263920
3056
Imagine se, durante um checape de rotina,
04:39
your doctor can take
a simple, noninvasive urine sample,
a simple, noninvasive urine sample,
82
267000
3776
seu médico colhesse uma amostra
simples e não invasiva de urina,
simples e não invasiva de urina,
04:42
or other liquid biopsy,
83
270800
1240
ou outro fluido corporal,
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
e te mostrasse os resultados antes mesmo
que você saísse do consultório.
que você saísse do consultório.
04:48
Such a technology could
dramatically reduce the number of people
dramatically reduce the number of people
85
276800
3536
Uma tecnologia assim poderia reduzir
drasticamente o número de pessoas
drasticamente o número de pessoas
04:52
who slip through the net
of an early-stage cancer diagnosis.
of an early-stage cancer diagnosis.
86
280360
3240
que acabam não sendo diagnosticadas
no estágio inicial do câncer.
no estágio inicial do câncer.
04:56
My research team
of engineers and biochemists
of engineers and biochemists
87
284840
2816
Minha equipe de pesquisa,
engenheiros e bioquímicos,
engenheiros e bioquímicos,
04:59
is working on exactly this challenge.
88
287680
2040
está trabalhando exatamente nisso.
05:02
We're working on ways to frequently
activate an early-stage cancer alarm
activate an early-stage cancer alarm
89
290320
5136
Estamos tentando criar formas constantes
de alerta pro câncer em estágio inicial,
de alerta pro câncer em estágio inicial,
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
possibilitando exames regulares
que começariam com a pessoa ainda saudável
que começariam com a pessoa ainda saudável
para que algo possa ser feito para deter
o câncer assim ele aparecer,
o câncer assim ele aparecer,
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
05:16
and before it can progress
beyond its infancy.
beyond its infancy.
92
304160
2680
antes que ele passe
a estágios mais avançados.
a estágios mais avançados.
05:20
The silver bullet in this case
are tiny vesicles,
are tiny vesicles,
93
308640
3016
O truque de mestre nesse caso
são minúsculas bolhas,
são minúsculas bolhas,
05:23
little escape pods regularly shed
by cells called exosomes.
by cells called exosomes.
94
311680
4440
pequenos casulos que são repelidos
por células chamadas exossomas.
por células chamadas exossomas.
Exossomas são importantes biomarcadores
05:28
Exosomes are important biomarkers
95
316680
2736
que funcionam como um sistema de alarme
e detecção precoce do câncer.
e detecção precoce do câncer.
05:31
that provide an early-warning system
for the development of cancer.
for the development of cancer.
96
319440
3280
05:35
And because they're abundantly present
in just about every bodily fluid,
in just about every bodily fluid,
97
323720
3416
Por serem abundantes em praticamente
todos os fluidos corporais,
todos os fluidos corporais,
inclusive sangue, urina e saliva,
05:39
including blood, urine and saliva,
98
327160
2496
são extremamente visados em biópsias
não invasivas de fluidos corporais.
não invasivas de fluidos corporais.
05:41
they're extremely attractive
for noninvasive liquid biopsies.
for noninvasive liquid biopsies.
99
329680
4200
05:47
There's just one problem.
100
335040
1576
Só há um problema:
05:48
An automated system for rapidly sorting
these important biomarkers
these important biomarkers
101
336640
4296
um sistema automatizado para a triagem
rápida desses biomarcadores
rápida desses biomarcadores
05:52
is not currently available.
102
340960
1600
ainda não está disponível.
05:55
We've created a technology
that we call nano-DLD
that we call nano-DLD
103
343680
3296
Nós criamos uma tecnologia
que chamamos de nano-DLD
que chamamos de nano-DLD
capaz de fazer exatamente isto:
05:59
that is capable of precisely this:
104
347000
2120
o isolamento exossômico automatizado,
permitindo o diagnóstico rápido do câncer.
permitindo o diagnóstico rápido do câncer.
06:01
automated exosome isolation
105
349920
2696
06:04
to aid rapid cancer diagnostics.
106
352640
2480
06:08
Exosomes are the newest
early-warning weapon, if you will,
early-warning weapon, if you will,
107
356040
3536
Exossomas são as mais novas
armas de alerta, digamos assim,
armas de alerta, digamos assim,
06:11
to emerge on the liquid biopsy front.
108
359600
2056
a surgir na área da biópsia de fluidos.
06:13
And they're really, really small.
109
361680
2296
E são muito, muito pequenas.
06:16
They measure just 30 to 150
nanometers in diameter.
nanometers in diameter.
110
364000
3520
Têm apenas de 30 a 50
nanômetros de diâmetro.
nanômetros de diâmetro.
São tão pequenas
06:20
This is so tiny
111
368280
1296
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
que poderíamos colocar quase
1 milhão delas numa única hemácia.
1 milhão delas numa única hemácia.
06:25
That's roughly the difference
between a golf ball
between a golf ball
113
373800
2336
É quase a diferença
entre uma bola de golfe
entre uma bola de golfe
e um grão bem fino de areia.
06:28
and a fine grain piece of sand.
114
376160
1720
Acreditava-se serem pequenos espaços
para resíduo celular indesejado,
para resíduo celular indesejado,
06:30
Once thought to be little bins
for unwanted cellular waste,
for unwanted cellular waste,
115
378920
3696
06:34
it has been found
that cells actually communicate
that cells actually communicate
116
382640
2976
mas descobriu-se que as células
na verdade se comunicam
na verdade se comunicam
06:37
by producing and absorbing these exosomes
117
385640
3136
produzindo e absorvendo exossomas
06:40
which contain surface receptors,
118
388800
2376
que contêm receptores na superfície,
06:43
proteins and other genetic material
collected from their cell of origin.
collected from their cell of origin.
119
391200
4000
proteínas e outros materiais genéticos
oriundos de sua célula de origem.
oriundos de sua célula de origem.
Quando absorvidas por uma célula vizinha,
06:48
When absorbed by a neighboring cell,
120
396520
2656
06:51
exosomes release their contents
into the receiving cell,
into the receiving cell,
121
399200
3816
as exossomas liberam seu conteúdo
dentro da célula recipiente,
dentro da célula recipiente,
06:55
and can set in motion
fundamental changes in gene expression --
fundamental changes in gene expression --
122
403040
3216
o que pode dar início a mudanças
fundamentais na expressão genética,
fundamentais na expressão genética,
06:58
some good,
123
406280
1216
algumas boas e algumas ruins
- e é aí que o câncer aparece.
- e é aí que o câncer aparece.
06:59
and this is where cancer comes in,
124
407520
1736
07:01
some bad.
125
409280
1576
Por estarem cobertas
pelo material da célula-mãe
pelo material da célula-mãe
07:02
Because they are clothed
in the material of the mother cell,
in the material of the mother cell,
126
410880
3776
e conterem uma amostra de seu ambiente,
07:06
and contain a sample of its environment,
127
414680
1936
elas fornecem uma pista genética
da saúde e da origem dessa célula.
da saúde e da origem dessa célula.
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
Todas essas qualidades tornam
as exossomas mensageiras inestimáveis
as exossomas mensageiras inestimáveis
07:15
All of these qualities
make exosomes invaluable messengers
make exosomes invaluable messengers
129
423200
3136
07:18
that potentially allow physicians
130
426360
1616
capazes de possibilitar que os médicos
"bisbilhotem" nossa saúde a nível celular.
"bisbilhotem" nossa saúde a nível celular.
07:20
to eavesdrop on your health
at the cellular level.
at the cellular level.
131
428000
2920
Mas, pra detectar precocemente o câncer,
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
é preciso interceptar
frequentemente essas mensagens,
frequentemente essas mensagens,
07:28
to determine when cancer-causing
troublemakers within your body
troublemakers within your body
134
436720
3496
para determinar quando vilões
causadores do câncer em seu corpo
causadores do câncer em seu corpo
07:32
decide to start staging a coup,
135
440240
1816
decidem começar a se rebelar,
07:34
which is why regular
screening is so critical
screening is so critical
136
442080
3016
razão pela qual fazer exames
regularmente é crucial,
regularmente é crucial,
07:37
and why we're developing
technologies to make this possible.
technologies to make this possible.
137
445120
2840
e estamos desenvolvendo
tecnologias para tornar isso possível.
tecnologias para tornar isso possível.
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
Os primeiros diagnósticos com base
em exossomas surgiram no mercado este ano,
em exossomas surgiram no mercado este ano,
07:46
they are not yet part
of mainstream healthcare options.
of mainstream healthcare options.
139
454800
3280
mas ainda não são parte das opções
disponíveis ao público em geral.
disponíveis ao público em geral.
Além de seu surgimento recente,
07:51
In addition to their recent emergence,
140
459320
1856
outro fator que tem limitado
sua ampla utilização
sua ampla utilização
07:53
another factor that's limiting
their widespread adoption
their widespread adoption
141
461200
3456
é que, atualmente, não há qualquer sistema
automatizado de isolamento de exossoma
automatizado de isolamento de exossoma
07:56
is that currently, no automated
exosome isolation system exists
exosome isolation system exists
142
464680
3936
08:00
to make regular screening
economically accessible.
economically accessible.
143
468640
3200
para tornar exames rotineiros
economicamente acessíveis.
economicamente acessíveis.
Um dos procedimentos-padrão atualmente
para o isolamento de exossoma
para o isolamento de exossoma
08:04
The current gold standard
for exosome isolation
for exosome isolation
144
472800
2736
08:07
includes ultracentrifugation,
145
475560
1936
é a ultracentrifugação,
08:09
a process requiring
expensive laboratory equipment,
expensive laboratory equipment,
146
477520
3256
processo que requer equipamentos
caros de laboratório,
caros de laboratório,
um técnico de laboratório
08:12
a trained lab tech
147
480800
1256
08:14
and about 30 hours of time
to process a sample.
to process a sample.
148
482080
3040
e cerca de 30 horas para que
uma amostra seja processada.
uma amostra seja processada.
08:18
We've come up with a different approach
for achieving automated exosome isolation
for achieving automated exosome isolation
149
486600
4656
Criamos uma abordagem diferente
pro isolamento automatizado de exossomas
pro isolamento automatizado de exossomas
08:23
from a sample such as urine.
150
491280
1440
de uma amostra de urina.
08:25
We use a chip-based, continuous flow
separation technique
separation technique
151
493560
4256
Utilizamos uma técnica de separação
de fluxo contínuo e baseada em chipe,
de fluxo contínuo e baseada em chipe,
08:29
called deterministic lateral displacement.
152
497840
2976
chamada de deslocamento
lateral determinístico.
lateral determinístico.
08:32
And we have done with it
153
500840
1376
Fizemos com ela
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
o que a indústria de semicondutores fez
com sucesso nos últimos 50 anos:
com sucesso nos últimos 50 anos:
08:38
We shrunk the dimensions
of this technology
of this technology
155
506720
2056
reduzimos as dimensões dessa tecnologia
da escala de mícrons
à verdadeira escala nanométrica.
à verdadeira escala nanométrica.
08:40
from the micron scale
to the true nanoscale.
to the true nanoscale.
156
508800
2640
Como ela funciona?
08:44
So how does it work?
157
512720
1456
De forma resumida,
08:46
In a nutshell,
158
514200
1256
uma série de colunas minúsculas
separadas por espaços nanoscópicos
separadas por espaços nanoscópicos
08:47
a set of tiny pillars
separated by nanoscopic gaps
separated by nanoscopic gaps
159
515480
3976
são organizadas de forma que o sistema
divida o fluído em linhas,
divida o fluído em linhas,
08:51
are arranged in such a way
160
519480
1256
08:52
that the system divides
the fluid into streamlines,
the fluid into streamlines,
161
520760
3056
08:55
with the larger cancer-related
nanoparticles being separated
nanoparticles being separated
162
523840
3376
separando as nanopartículas
relacionadas ao câncer, que são maiores,
relacionadas ao câncer, que são maiores,
08:59
through a process of redirection
from the smaller, healthier ones,
from the smaller, healthier ones,
163
527240
3896
de partículas menores e mais saudáveis,
num processo de redirecionamento,
num processo de redirecionamento,
09:03
which can in contrast
164
531160
1536
e estas podem, por sua vez,
09:04
move around the pillars
in a zigzag-type motion
in a zigzag-type motion
165
532720
2536
transitar pelos pilares
num movimento de ziguezague
num movimento de ziguezague
09:07
in the direction of fluid flow.
166
535280
1560
na direção do fluxo do fluido.
Isso resulta na total separação
desses dois tipos de partículas.
desses dois tipos de partículas.
09:10
The net result is a complete separation
of these two particle populations.
of these two particle populations.
167
538080
4000
09:15
You can visualize this separation process
168
543440
3696
É possível visualizar esse mesmo processo
09:19
similar to traffic on a highway
that separates into two roads,
that separates into two roads,
169
547160
3856
no tráfego em uma avenida
dividida em duas estradas,
dividida em duas estradas,
09:23
with one road going into
a low-clearance tunnel under a mountain,
a low-clearance tunnel under a mountain,
170
551040
3456
uma delas passando por um túnel
com pouca iluminação, sob uma montanha,
com pouca iluminação, sob uma montanha,
09:26
and the other road going around it.
171
554520
2056
e a outra passando ao redor dela.
09:28
Here, smaller cars
can go through the tunnel
can go through the tunnel
172
556600
2776
Aqui, carros menores
podem passar pelo túnel
podem passar pelo túnel
09:31
while larger trucks,
carrying potentially hazardous material,
carrying potentially hazardous material,
173
559400
3296
e carros maiores, carregando material
potencialmente perigoso,
potencialmente perigoso,
09:34
are forced to take the detour route.
174
562720
1760
são forçados a pegar o outro caminho.
09:37
Traffic is effectively separated
by size and contents
by size and contents
175
565600
4096
O tráfego é separado de forma eficaz
por tamanho e tipo de carga,
por tamanho e tipo de carga,
09:41
without impeding its flow.
176
569720
2016
sem que o fluxo seja atrapalhado.
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
É exatamente assim que nosso sistema faz,
numa escala muito, muito menor.
numa escala muito, muito menor.
09:49
The idea here is that
the separation process for screening
the separation process for screening
178
577600
3856
A ideia é que o processo
de separação em exames
de separação em exames
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
possa ser tão simples quanto processar
uma amostra de urina, sangue ou saliva,
uma amostra de urina, sangue ou saliva,
09:57
which is a near-term possibility
within the next few years.
within the next few years.
180
585560
3296
o que será uma possibilidade
nos próximos anos.
nos próximos anos.
10:00
Ultimately, it could be used
to isolate and detect target exosomes
to isolate and detect target exosomes
181
588880
5296
Por fim, poderia ser usado para isolar
e detectar exossomas-alvo
e detectar exossomas-alvo
10:06
associated with
a particular type of cancer,
a particular type of cancer,
182
594200
3216
associados a um tipo específico de câncer,
10:09
sensing and reporting
their presence within minutes.
their presence within minutes.
183
597440
2440
detectando e sinalizando
sua presença em minutos.
sua presença em minutos.
10:12
This would make rapid diagnostics
virtually painless.
virtually painless.
184
600600
3200
Isso tornaria os diagnósticos rápidos
praticamente indolores.
praticamente indolores.
Num sentido mais amplo,
10:16
Broadly speaking,
185
604720
1256
10:18
the ability to separate
and enrich biomarkers
and enrich biomarkers
186
606000
2656
a capacidade de separar
e melhorar os biomarcadores
e melhorar os biomarcadores
10:20
with nanoscale precision
in an automated way,
in an automated way,
187
608680
2720
com precisão nanométrica
e de forma automatizada
e de forma automatizada
10:24
opens the door to better understanding
diseases such as cancer,
diseases such as cancer,
188
612320
3456
possibilita um melhor entendimento
de doenças como o câncer,
de doenças como o câncer,
10:27
with applications ranging
from sample preparation to diagnostics,
from sample preparation to diagnostics,
189
615800
3976
com aplicações que vão da preparação
de amostras a diagnósticos,
de amostras a diagnósticos,
10:31
and from drug resistance
monitoring to therapeutics.
monitoring to therapeutics.
190
619800
2480
e do monitoramento de resistência
a medicamentos à terapêutica.
a medicamentos à terapêutica.
Mesmo antes do câncer da minha esposa,
10:35
Even before my wife's bout with cancer,
191
623440
2016
10:37
it was a dream of mine to facilitate
the automation of this process --
the automation of this process --
192
625480
3480
meu sonho era facilitar
a automatização desse processo,
a automatização desse processo,
10:41
to make regular screening more accessible,
193
629840
2936
tornar mais acessíveis
os exames regulares,
os exames regulares,
10:44
similar to the way Henry Ford
made the automobile accessible
made the automobile accessible
194
632800
2896
tal como Henry Ford tornou o automóvel
acessível ao público em geral
acessível ao público em geral
10:47
to the general population
195
635720
1576
10:49
through development of the assembly line.
196
637320
2256
através do desenvolvimento
da linha de montagem.
da linha de montagem.
10:51
Automation is the key to accessibility.
197
639600
2760
A automatização é a chave
para a acessibilidade.
para a acessibilidade.
Assim como no sonho de Hoover,
10:56
And in the spirit of the Hoover dream,
198
644280
1856
"comida no prato de todos
e um carro na garagem de todos",
e um carro na garagem de todos",
10:58
"a chicken in every pot
and a car in every garage,"
and a car in every garage,"
199
646160
2896
11:01
we're developing a technology
200
649080
1416
estamos criando uma tecnologia
que poderia enfim
que poderia enfim
11:02
that could ultimately place
an early-warning cancer detection system
an early-warning cancer detection system
201
650520
3816
dar início a um sistema
de detecção precoce do câncer,
de detecção precoce do câncer,
11:06
in every home.
202
654360
1200
acessível a todos.
Isso daria a homens, mulheres e crianças
11:08
This would allow
every man, woman and child
every man, woman and child
203
656000
2056
11:10
the opportunity to be regularly tested
while they're still healthy,
while they're still healthy,
204
658080
4136
a oportunidade de serem examinados
regularmente, enquanto ainda saudáveis,
regularmente, enquanto ainda saudáveis,
11:14
catching cancer when it first emerges.
205
662240
1880
detectando o câncer
assim que ele aparecer.
assim que ele aparecer.
11:17
It is my hope and dream
206
665400
1496
Minha esperança e meu sonho
11:18
to help people around the world
avoid the high costs --
avoid the high costs --
207
666920
3696
são ajudar pessoas em todo o mundo
a evitar altos custos,
a evitar altos custos,
11:22
physical, financial and emotional --
208
670640
2536
físicos, financeiros e emocionais,
11:25
faced by today's cancer patients,
209
673200
1720
que os pacientes de câncer
enfrentam atualmente,
enfrentam atualmente,
11:27
hardships that I'm well acquainted with.
210
675600
2320
dificuldades que conheço muito bem.
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
Também fico feliz em dizer que, como
detectamos cedo o câncer da minha esposa,
detectamos cedo o câncer da minha esposa,
11:35
her treatment was successful,
212
683800
1656
o tratamento foi um sucesso
e hoje, felizmente, ela está curada.
e hoje, felizmente, ela está curada.
11:37
and she is now, thankfully, cancer-free.
213
685480
2256
11:39
(Applause)
214
687760
2200
(Aplausos)
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
É um resultado que gostaria que todos
com um diagnóstico de câncer tivessem.
com um diagnóstico de câncer tivessem.
Com o trabalho que a minha equipe já fez
na separação de biomarcadores nanométricos
na separação de biomarcadores nanométricos
11:53
With the work that my team
has already done
has already done
216
701280
2056
11:55
on separation of nanoscale biomarkers
217
703360
2736
11:58
for rapid, early-stage cancer diagnostics,
218
706120
2936
para diagnósticos rápidos
de detecção precoce do câncer,
de detecção precoce do câncer,
12:01
I am optimistic
that within the next decade,
that within the next decade,
219
709080
2536
estou otimista de que,
nos próximos dez anos,
nos próximos dez anos,
12:03
this type of technology will be available,
220
711640
2576
esse tipo de tecnologia estará disponível,
12:06
helping protect our friends,
our family and future generations.
our family and future generations.
221
714240
3880
ajudando a proteger nossos amigos,
nossa família e as futuras gerações.
nossa família e as futuras gerações.
12:10
Even if we are so unlucky
as to be diagnosed with cancer,
as to be diagnosed with cancer,
222
718680
3896
Mesmo se um dia tivermos o azar
de um diagnóstico de câncer,
de um diagnóstico de câncer,
12:14
that early-stage alarm
will provide a strong beacon of hope.
will provide a strong beacon of hope.
223
722600
2880
esse sistema de detecção precoce
será uma grande luz no fim do túnel.
será uma grande luz no fim do túnel.
Obrigado.
12:18
Thank you.
224
726280
1216
12:19
(Applause)
225
727520
5789
(Aplausos)
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