Joshua Smith: New nanotech to detect cancer early
Joshua Smith: Kanseri Erken Teşhis için Yeni Nanoteknoloji
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.
those three words within our lifetime,
yaşamının bir yerinde bu kelimeyi duyacak
of your closest friends and relatives
ve akrabalarınızın 5'te 2'sine
with some form of cancer,
of cancer survivors here in the US
hayatta kalanların üçte biri
more likely to declare bankruptcy
kanserli olmayanlardan
doesn't have to be a death sentence.
olmak zorunda değildir.
to improving treatment options,
duygusal etkilerini azaltmak
aims of my research --
amaçlarından biridir,
of breast cancer for example,
sadece meme kanseri
and treated at stage one
safha 1'de tespit ve tedavi edilenlerin
of nearly 100 percent --
%100 olduğunu bulduk--
if treated at stage four.
bu ihtimal %22'ye düşüyor.
for colorectal and ovarian cancer.
yumurtalık kanserleri için de geçerli.
that an early diagnosis that is accurate
teşhisin hayatta kalmak için
cancer diagnostic tools are invasive,
vücuda müdahale etmesi,
amount of time to get the results back.
uzun bir sürece neden olmasıdır.
to some forms of cancer,
liver or pancreatic cancer,
türlerine gelince
until physical symptoms surface,
fiziksel semptomlar su yüzüne çıkana kadar
indicators of late-stage progression.
ilerlemenin son safhasının işaretidir.
without an early warning system,
vurması gibi,
ölçüde azaldığında
are greatly reduced.
of regular screening options
gerektirmeyen ve daha erken sonuç veren
and could provide results much sooner,
ve ulaşılabilirliğine sahip olmak
weapon in the fight against cancer.
bir silah sağlayacaktır.
to get out ahead of the disease
uyanışını takip etmek yerine
following in its relentless wake.
def etme imkanı verecektir.
I've been developing technologies
hızlı, erken safha kanser teşhisiyle
cancer diagnostics.
geliştiriyorum.
by a deep scientific curiosity,
bu istatistikleri değiştirmek için
teşhisi konulunca,
with breast cancer.
and unexpected emotional dimension
duygusal bir boyut katan
treatment can be,
ilk elden biliyorum
of the emotional havoc
duygusal çöküntünün
durumumuzda
included our two young daughters.
during a routine mammogram,
erken fark ettiğimiz için,
primarily on treatment options
tedavi opsiyonlarına
how important an early diagnosis is.
önemli olduğunu bana teyit etti.
screening option for breast cancer.
erken tarama seçeneği sağlamaktadır.
for having a mammogram.
önce gelişebilir.
a lot of room for improvement,
gereken birçok alan var,
that do have screening options,
kanserler için bile
for those that don't.
için önemli birçok fayda.
for cancer researchers
en büyük zorluk
for many types of cancers
where during your regular checkup,
bir senaryo düşünün;
a simple, noninvasive urine sample,
veya başka bir sıvı biyopsisi
before you even leave the doctor's office.
sonuçları size sunabilir.
dramatically reduce the number of people
kaçıran insan sayısını
of an early-stage cancer diagnosis.
of engineers and biochemists
araştırma takımım
activate an early-stage cancer alarm
düzenli tarama imkânının sağlanmasıyla
that would start when a person is healthy
etkin kılacak sistem üzerine çalışıyoruz.
to stop cancer the moment it emerges,
başlangıç evresinde
beyond its infancy.
önce önlem alınabilir.
are tiny vesicles,
küçük vizüküllerdir, küçük kaçış
by cells called exosomes.
olarak adlandırılan hücrelerle doldurulur.
erken uyarı sistemi
for the development of cancer.
in just about every bodily fluid,
idrar ve salya gibi
sıvılarında bulundukları için
for noninvasive liquid biopsies.
biyopsiler için oldukça etkilidirler.
these important biomarkers
sayan otonom sistem
that we call nano-DLD
yeni teknoloji geliştiriyoruz,
sahip;
early-warning weapon, if you will,
ortaya çıkması için
nanometers in diameter.
of them into a single red blood cell.
kan hücresine yerleştirebilirsin.
between a golf ball
for unwanted cellular waste,
küçük kutular olduğu düşünüldüğünde
that cells actually communicate
yüzey reseptörleri,
orijininden toplanan
eksozomları üreterek ve emerek
collected from their cell of origin.
into the receiving cell,
kendi içeriklerini bırakır
fundamental changes in gene expression --
hareket geçirebilir--
yer
in the material of the mother cell,
içine giydirildiği
içerdiği için
of that cell's health and its origin.
kendi orijinin genetik snapshotını sağlar.
make exosomes invaluable messengers
biçilmez haberciler yapar ki
at the cellular level.
dinlemesine izin verir.
fark etmek için
intercept these messages
belanın ne zaman
troublemakers within your body
karar verdiğini belirlemek için
kesmek zorundasınız,
screening is so critical
niçin kritik olduğunu
technologies to make this possible.
teknolojileri geliştirdiğimizi açıklar.
emerged on the market just this year,
piyasada görünmesine rağmen,
of mainstream healthcare options.
ana akımının parçası değildir.
ilave olarak
their widespread adoption
diğer bir faktör de şudur;
exosome isolation system exists
olarak mümkün kılmak için
economically accessible.
sistemi yoktur.
for exosome isolation
mevcut altın standart,
expensive laboratory equipment,
to process a sample.
yaklaşık 30 saatlik bir zamanı içerir.
for achieving automated exosome isolation
izalasyonu başarmak için
olarak adlandırılan
separation technique
tekniğini kullanıyoruz.
başarıyla yaptığı
so successfully for the past 50 years.
of this technology
makro ölçekten
to the true nanoscale.
separated by nanoscopic gaps
bir takım sütunlar
the fluid into streamlines,
akış yönünde zikzak tipi
nanoparticles being separated
etrafında hareket edebilen
from the smaller, healthier ones,
olanından yeniden yönlendirilme
in a zigzag-type motion
of these two particle populations.
tamamen ayrılmasıdır.
dar açıklıklı tünele giden,
that separates into two roads,
iki ana yolun
a low-clearance tunnel under a mountain,
canlandırabiliriz.
can go through the tunnel
taşıyan daha büyük kamyonlar
carrying potentially hazardous material,
gidebilirler.
by size and contents
efektif olarak
on a much, much smaller scale.
küçük ölçekte nasıl çalıştığıdır.
the separation process for screening
ayırma işlemi
a sample of urine, blood or saliva,
basit olabilir,
within the next few years.
sürede gerçekleşecek ihtimaldir.
to isolate and detect target exosomes
kanserle ilişkili hedef eksozomları
a particular type of cancer,
algılamak ve rapor etmek
their presence within minutes.
virtually painless.
teşhis sağlayacaktır.
and enrich biomarkers
hassaslıkla ile
in an automated way,
ayırma kabiliyeti
diseases such as cancer,
from sample preparation to diagnostics,
terapiye kadar olan
monitoring to therapeutics.
anlamak için kapı açılıyor.
önce,
the automation of this process --
otomobili insanlar için ulaşılabilir
made the automobile accessible
anahtardır.
and a car in every garage,"
her evde araba,"
sistemi
an early-warning cancer detection system
every man, woman and child
while they're still healthy,
test olma
imkanı verecektir.
avoid the high costs --
karşılaştığı yüksek maliyet,
kaçınacak şekilde yardım etmek.
we caught my wife's cancer early,
çünkü eşimin kanserin erken fark ettik,
for everyone with a cancer diagnosis.
için görmeyi istediğim bir sonuç.
kanser teşhisi için nano ölçek
has already done
bir teknolojinin mümkün olacağı,
that within the next decade,
ve gelecek nesillerin korunmasına
our family and future generations.
as to be diagnosed with cancer,
şanssız olsak bile
will provide a strong beacon of hope.
ışığı sağlayacaktır.
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