English-Video.net comment policy

The comment field is common to all languages

Let's write in your language and use "Google Translate" together

Please refer to informative community guidelines on TED.com

TED Talks Live

Sangeeta Bhatia: This tiny particle could roam your body to find tumors

Sangeeta Bhatia: Ez az apró részecske képes megtalálni a daganatot a testünkben

Filmed
Views 776,985

Mi lenne, ha képesek lennénk megtalálni a rákos daganatokat még az előtt, hogy árthatnának nekünk; -- drága szűrőállomások, sőt elektromosság nélkül is? Sangeeta Bhatia orvos, biomérnök és vállalkozó több szakterülettel foglalkozó labort vezet, mely újszerű módon kutat, hogy megértse, diagnosztizálja és kezelje az emberi betegségeket. A rák okozta elhalálozások kétharmada teljesen megelőzhető – mondja. Figyelemre méltó egyszerűséggel beszél a nanorészecskék tudományáról. Álma olyan gyökeresen új rákteszt, amely milliók életét mentheti meg.

- Physician, bioengineer and entrepreneur
Sangeeta Bhatia is a cancer researcher, MIT professor and biotech entrepreneur who works to adapt technologies developed in the computer industry for medical innovation. Full bio

In the space that used
to house one transistor,
Egy akkora helyen, ahol egykor
egyetlen tranzisztor fért el,
00:12
we can now fit one billion.
ma már 1 milliárdot helyezhetünk el.
00:16
That made it so that a computer
the size of an entire room
Így lehetséges az, hogy egy
egész szobát betöltő számítógép
00:19
now fits in your pocket.
mára elfér a zsebünkben.
00:23
You might say the future is small.
Mondhatjuk: a jövő apró.
00:26
As an engineer,
Mérnökként
00:29
I'm inspired by this miniaturization
revolution in computers.
a számítógépek miniatürizálásának
forradalma lelkesedéssel tölt el.
00:30
As a physician,
Orvosként azon tűnődöm:
00:34
I wonder whether we could use it
to reduce the number of lives lost
felhasználhatnánk-e a forradalmat,
hogy csökkentsük
00:36
due to one of the fastest-growing
diseases on Earth:
a világ egyik leginkább elharapózó
betegségében elhunytak számát.
00:41
cancer.
Ez a betegség pedig a rák.
00:46
Now when I say that,
Amikor ezt most kimondtam,
00:47
what most people hear me say
is that we're working on curing cancer.
a legtöbben arra gondolnak,
hogy a rák gyógyításán dolgozunk.
00:48
And we are.
Ez így is van.
00:52
But it turns out
De mint kiderült,
00:53
that there's an incredible
opportunity to save lives
ahhoz, hogy életet menthessünk,
00:55
through the early detection
and prevention of cancer.
hatalmas szerepe van a rák korai
felismerésének és megelőzésének.
00:57
Worldwide, over two-thirds of deaths
due to cancer are fully preventable
Világszerte a rák okozta halálesetek
több mint 2/3-a teljesen megelőzhető
01:01
using methods that we already
have in hand today.
a jelenlegi módszerekkel,
01:07
Things like vaccination, timely screening
pl. oltással, idejében elvégzett szűréssel
01:10
and of course, stopping smoking.
és persze a dohányzás abbahagyásával.
01:13
But even with the best tools
and technologies that we have today,
De pár daganatot még a legjobb
eszközökkel és technológiákkal
01:16
some tumors can't be detected
sem lehet korán észlelni,
01:19
until 10 years after
they've started growing,
csak 10 évvel azután,
hogy elkezdett növekedni,
01:22
when they are 50 million
cancer cells strong.
amikor már 50 millió rákos sejtből áll.
01:25
What if we had better technologies
Mi volna, ha olyan technológiánk lenne,
01:30
to detect some of these more
deadly cancers sooner,
amivel e daganatokat sokkal
hamarabb felfedezhetnénk,
01:31
when they could be removed,
amikor még eltávolíthatók,
01:35
when they were just getting started?
mikor még éppen hogy elkezdtek terjedni?
01:36
Let me tell you about how
miniaturization might get us there.
Elmondom, hogy miniatürizálással
miként érhető ez el.
01:38
This is a microscope in a typical lab
Ez egy átlagos labormikroszkóp,
01:43
that a pathologist would use
for looking at a tissue specimen,
amit patológusok használnak
01:45
like a biopsy or a pap smear.
pl. biopsziából vagy PAP-kenetből
származó szövetminta vizsgálatára.
01:49
This $7,000 microscope
Ezt a 7 000 dolláros mikroszkópot
01:51
would be used by somebody
with years of specialized training
olyan szakember használja,
akit évekig képeztek arra,
01:54
to spot cancer cells.
hogy megtalálja a rákos sejteket.
01:57
This is an image from a colleague
of mine at Rice University,
Ezt a képet a Rice Egyetemen
dolgozó egyik kollégámtól,
02:00
Rebecca Richards-Kortum.
Rebecca Richards-Kortumtól kaptam.
02:03
What she and her team have done
is miniaturize that whole microscope
Ő és a csapata miniatürizálta
az egész mikroszkópot
02:04
into this $10 part,
ebbe a 10 dolláros egységbe,
02:08
and it fits on the end
of an optical fiber.
amely befér egy optikai szál végébe.
02:10
Now what that means is instead
of taking a sample from a patient
Így ahelyett, hogy a betegtől
levett mintát elküldenénk
02:13
and sending it to the microscope,
mikroszkópos vizsgálatra,
02:17
you can bring the microscope
to the patient.
a beteghez hozzuk el a mikroszkópot.
02:19
And then, instead of requiring
a specialist to look at the images,
S ahelyett, hogy szakember
kellene a képek elemzéséhez,
02:22
you can train the computer to score
normal versus cancerous cells.
megtaníthatjuk a számítógépet az ép
és rákos sejtek megkülönböztetésére.
02:26
Now this is important,
Ez nagyon fontos,
02:32
because what they found
working in rural communities,
mert vidéken azt tapasztalták,
02:33
is that even when they have
a mobile screening van
hogy hiába van mobil szűrőállomásuk,
02:36
that can go out into the community
and perform exams
amellyel e területekre eljutva
vizsgálatokat végeznek
02:39
and collect samples
és mintákat gyűjtenek,
02:42
and send them to the central
hospital for analysis,
elküldik őket elemzésre
a központi kórházba,
02:43
that days later,
majd napokkal később
02:47
women get a call
with an abnormal test result
felhívják a pácienst,
hogy pozitívak az eredményei,
02:48
and they're asked to come in.
és megkérik, hogy fáradjon be.
02:51
Fully half of them don't turn up
because they can't afford the trip.
Az esetek felében nem jelenik meg,
mert nincs pénze az útra.
02:52
With the integrated microscope
and computer analysis,
Ezzel a mikroszkópba
integrált számítógéppel
02:57
Rebecca and her colleagues
have been able to create a van
Rebecca és munkatársai
olyan vizsgálóbuszt hoztak létre,
03:01
that has both a diagnostic setup
and a treatment setup.
mely szűrőállomás
és kezelőegység is egyben.
03:04
And what that means
is that they can do a diagnosis
Ez azt jelenti, hogy helyben
felállíthatják a diagnózist,
03:07
and perform therapy on the spot,
és elkezdhetik a kezelést,
03:10
so no one is lost to follow up.
tehát nem tűnik el senki a folyamatban.
03:13
That's just one example of how
miniaturization can save lives.
Ez csak egy példa, hogy a miniatürizálás
miként menthet életet.
03:15
Now as engineers,
Mérnökként
03:20
we think of this
as straight-up miniaturization.
valódi miniatürizálásra gondolok.
03:21
You took a big thing
and you made it little.
Fogunk egy nagy dolgot
és kisebbet csinálunk belőle.
03:24
But what I told you before about computers
Korábban említettem, hogy a számítógépek
03:26
was that they transformed our lives
hogyan változtatták meg életünket,
03:28
when they became small enough
for us to take them everywhere.
amikor épp elég kicsit lettek ahhoz,
hogy bárhová magunkkal vihessük őket.
03:31
So what is the transformational
equivalent like that in medicine?
Vajon mi ennek a megfelelője
a gyógyításban?
03:35
Well, what if you had a detector
Milyen volna, ha lenne egy érzékelőnk,
03:40
that was so small that it could
circulate in your body,
ami olyan kicsi,
hogy keringhet a testünkben,
03:43
find the tumor all by itself
teljesen önállóan megtalálja a daganatot,
03:47
and send a signal to the outside world?
és jelet küld róla a külvilágnak?
03:50
It sounds a little bit
like science fiction.
Tudományos fantasztikumnak hangzik.
03:53
But actually, nanotechnology
allows us to do just that.
De a nanotechnológia
épp ebben segít nekünk.
03:55
Nanotechnology allows us to shrink
the parts that make up the detector
A nanotechnológia segít
az érzékelőt összezsugorítani
03:59
from the width of a human hair,
egy emberi hajszál
04:04
which is 100 microns,
100 mikronnyi vastagságánál
04:06
to a thousand times smaller,
ezerszer kisebb,
04:07
which is 100 nanometers.
100 nanométeres egységgé.
04:10
And that has profound implications.
Ennek alapvető kihatásai vannak.
04:12
It turns out that materials
actually change their properties
Kiderült, hogy a nano-mérettartományban
04:15
at the nanoscale.
az anyagok tulajdonságai megváltoznak
04:19
You take a common material like gold,
Veszünk egy közönséges anyagot,
04:21
and you grind it into dust,
into gold nanoparticles,
pl. az aranyat, porrá őröljük,
arany nanorészecskékké,
04:23
and it changes from looking
gold to looking red.
és színe aranyról pirosra fog változni.
04:27
If you take a more exotic material
like cadmium selenide --
Ha veszünk egy különlegesebb anyagot,
mint pl. a kadmium-szelenidet
04:31
forms a big, black crystal --
– nagy, fekete kristályokból álló anyag –,
04:34
if you make nanocrystals
out of this material
és nanokristályokat képezünk belőle,
04:37
and you put it in a liquid,
folyadékba tesszük,
04:39
and you shine light on it,
megvilágítjuk,
04:41
they glow.
akkor ragyogni fog.
04:43
And they glow blue, green,
yellow, orange, red,
Kéken, zölden, sárgán,
narancsosan és pirosan,
04:44
depending only on their size.
csakis méretüktől függően.
04:50
It's wild! Can you imagine an object
like that in the macro world?
Ez hihetetlen! Elképzelhető
ilyen a makrovilágban?
04:52
It would be like all the denim jeans
in your closet are all made of cotton,
Mintha a szekrényünkben lógó,
ugyanabból a pamutból készült farmerek
04:56
but they are different colors
depending only on their size.
csakis méretüktől függően
különböző színűek lennének.
05:03
(Laughter)
(Nevetés)
05:08
So as a physician,
Orvosként nemcsak az érdekel,
05:10
what's just as interesting to me
hogy az anyagok
05:12
is that it's not just
the color of materials
hogyan változtatják
színűket nanoméretekben,
05:14
that changes at the nanoscale;
hanem az is,
05:17
the way they travel
in your body also changes.
hogy miként terjednek testünkben.
05:19
And this is the kind of observation
that we're going to use
Ezt a megfigyelést használjuk,
05:23
to make a better cancer detector.
hogy jobb rákérzékelőket készítsünk.
05:25
So let me show you what I mean.
Megmutatom, mire gondolok.
05:28
This is a blood vessel in the body.
Ez egy véredény a testünkben.
05:30
Surrounding the blood vessel is a tumor.
A véredény körül daganat van.
05:32
We're going to inject nanoparticles
into the blood vessel
Nanorészecskéket injektálunk
ebbe az érbe,
05:35
and watch how they travel
from the bloodstream into the tumor.
és megfigyeljük, hogyan kerülnek
a véráramból a daganatba.
05:38
Now it turns out that the blood vessels
of many tumors are leaky,
Kiderült, hogy számos daganat
véredénye szivárog,
05:43
and so nanoparticles can leak out
from the bloodstream into the tumor.
így a nanorészecskék kiszivároghatnak
a véráramból a daganatba.
05:47
Whether they leak out
depends on their size.
Hogy kijutnak-e, az a méretüktől függ.
05:52
So in this image,
Ezen a képen a kisebb,
05:56
the smaller, hundred-nanometer,
blue nanoparticles are leaking out,
100 nanométeres kék részecske szivárog ki,
05:57
and the larger, 500-nanometer,
red nanoparticles
a nagyobb, 500 nanométeres
piros részecske pedig
06:01
are stuck in the bloodstream.
bent marad a véráramban.
06:05
So that means as an engineer,
Tehát attól függően,
06:06
depending on how big
or small I make a material,
mekkorára készítek egy anyagot,
06:09
I can change where it goes in your body.
változtathatom, hogy hová
kerüljön a testben.
06:13
In my lab, we recently made
a cancer nanodetector
Laboromban nemrég készítettünk
egy nanoméretű daganatérzékelőt.
06:17
that is so small that it could travel
into the body and look for tumors.
Olyan kicsit, hogy képes keringeni
a testben daganatok után kutatva.
06:21
We designed it to listen
for tumor invasion:
Úgy terveztük, hogy figyelje
a daganat terjedését:
06:27
the orchestra of chemical signals
that tumors need to make to spread.
azon kémiai jelek összességét,
melyeket terjedéséhez a daganat termel.
06:31
For a tumor to break out
of the tissue that it's born in,
Hogy a daganat kiszabaduljon
a szövetből, ahol keletkezett,
06:36
it has to make chemicals called enzymes
enzimeket kell kibocsátania,
06:39
to chew through
the scaffolding of tissues.
hogy átrágja magát a környező szöveteken.
06:42
We designed these nanoparticles
to be activated by these enzymes.
Úgy terveztük a nanorészecskéket,
hogy ezek az enzimek indítsák be őket.
06:45
One enzyme can activate a thousand
of these chemical reactions in an hour.
Egyetlen enzim egy óra alatt
vegyi reakciók ezreit képes indítani.
06:51
Now in engineering, we call
that one-to-a-thousand ratio
Ezt a mérnöki nyelvben
06:57
a form of amplification,
ezerszeres erősítésnek nevezzük,
07:01
and it makes something ultrasensitive.
ezzel tehetünk valamit nagyon érzékennyé.
07:02
So we've made an ultrasensitive
cancer detector.
Így készítettünk egy nagyon
érzékeny rákérzékelőt.
07:04
OK, but how do I get this activated
signal to the outside world,
De hogyan juttassam ki
a keletkezett jelet a külvilágba,
07:09
where I can act on it?
ahol aztán tudok vele valamit kezdeni?
07:14
For this, we're going to use
one more piece of nanoscale biology,
Ehhez a nanoméretű biológia
még egy elemét fogjuk használni,
07:15
and that has to do with the kidney.
mely a vesével kapcsolatos.
07:19
The kidney is a filter.
A vese egy szűrő.
07:21
Its job is to filter out the blood
and put waste into the urine.
Feladata, hogy megszűrje vérünket,
és a hulladékot a vizeletbe gyűjtse.
07:23
It turns out that what the kidney filters
Hogy a vese miket szűr ki,
07:29
is also dependent on size.
az szintén méretfüggő.
07:31
So in this image, what you can see
Ezen a képen, amint láthatják,
07:34
is that everything smaller
than five nanometers
minden, ami kisebb mint 5 nanométer,
07:36
is going from the blood,
through the kidney, into the urine,
az a vérből a vesén át
egyenesen a vizeletbe távozik;
07:39
and everything else
that's bigger is retained.
minden, ami ettől nagyobb, visszamarad.
07:44
OK, so if I make a 100-nanometer
cancer detector,
Rendben, csinálok egy
100 nanométeres rákérzékelőt,
07:47
I inject it in the bloodstream,
bejuttatom a véráramba,
07:52
it can leak into the tumor
where it's activated by tumor enzymes
beszivárog a daganatba,
ahol az enzimek beindítják,
07:54
to release a small signal
így olyan jelet küld,
08:00
that is small enough to be
filtered out of the kidney
ami elég kicsiny ahhoz,
hogy a vese megszűrje,
08:02
and put into the urine,
és a vizeletbe kerüljön.
08:05
I have a signal in the outside world
that I can detect.
Tehát kijutott a felismerhető jel.
08:07
OK, but there's one more problem.
De van még egy nehézség.
08:12
This is a tiny little signal,
A jel nagyon gyenge.
08:14
so how do I detect it?
Hogyan fogom felismerni?
08:16
Well, the signal is just a molecule.
A jel csupán egy molekula.
08:18
They're molecules
that we designed as engineers.
E molekulákat mi, mérnökök terveztük.
08:20
They're completely synthetic,
and we can design them
Teljesen szintetikusak és tervezhetők,
08:23
so they are compatible
with our tool of choice.
azaz illeszthetők a kívánt eszközökhöz.
08:26
If we want to use a really
sensitive, fancy instrument
Ha nagyon érzékeny és bonyolult
műszert akarunk használni,
08:30
called a mass spectrometer,
pl. a tömegspektrométert,
08:33
then we make a molecule
with a unique mass.
akkor egyedi tömegű molekulát készítünk.
08:35
Or maybe we want make something
that's more inexpensive and portable.
Vagy talán olcsóbb és hordozhatóbb
dolgot akarunk készíteni?
08:38
Then we make molecules
that we can trap on paper,
Ehhez olyan molekulát tervezünk,
melyet papíron csapdába ejthetünk,
08:42
like a pregnancy test.
mint pl. a terhességi teszt.
08:46
In fact, there's a whole
world of paper tests
Egyre több papírteszt válik elérhetővé
08:47
that are becoming available
in a field called paper diagnostics.
a papíralapú diagnosztika területén.
08:50
Alright, where are we going with this?
De mire megyünk ezzel?
08:55
What I'm going to tell you next,
Életemet
08:58
as a lifelong researcher,
a kutatásra tettem föl,
09:00
represents a dream of mine.
elmondom egyik álmomat.
09:02
I can't say that's it's a promise;
Nem mondhatom,
09:04
it's a dream.
hogy ez ígéret: még csak álom,
09:06
But I think we all have to have dreams
to keep us pushing forward,
De előrevivő álmok
mindannyiunknak kellenek,
09:08
even -- and maybe especially --
cancer researchers.
kiváltképp a rákkutatóknak.
09:11
I'm going to tell you what I hope
will happen with my technology,
Elmondom, mit remélek,
mi történik majd a technológiámmal,
09:15
that my team and I will put
our hearts and souls
aminek megvalósításába
09:19
into making a reality.
csapatom és én
szívünket-lelkünket beleadtuk.
09:23
OK, here goes.
Rendben, ez lenne az.
09:25
I dream that one day,
Az az álmom, hogy egy nap
09:27
instead of going into
an expensive screening facility
ahelyett, hogy egy drága
szűrőközpontba mennénk
09:30
to get a colonoscopy,
vastagbéltükrözést,
09:33
or a mammogram,
mammográfiát
09:35
or a pap smear,
vagy PAP-kenetet végeztetni,
09:36
that you could get a shot,
kapunk egy injekciót,
09:38
wait an hour,
várunk egy órát,
09:40
and do a urine test on a paper strip.
majd vizeletmintát adunk egy tesztcsíkra.
09:42
I imagine that this could even happen
Úgy képzelem, hogy ehhez még
09:45
without the need for steady electricity,
elektromosság
09:48
or a medical professional in the room.
vagy egészségügyi szakember sem kell.
09:51
Maybe they could be far away
Lehetnek távol is egymástól;
09:53
and connected only by the image
on a smartphone.
a kapcsolat csupán
az okostelefonon lévő kép.
09:55
Now I know this sounds like a dream,
Tudom, ez ábrándnak hangzik,
09:58
but in the lab we already
have this working in mice,
de a laborban, egereken már működik,
10:00
where it works better
than existing methods
s jobban, mint a tüdő-, vastagbél-
és petefészekrák felderítésére
10:03
for the detection of lung,
colon and ovarian cancer.
használt jelenlegi módszerek.
10:05
And I hope that what this means
Remélem, ez azt jelenti,
10:10
is that one day we can
detect tumors in patients
hogy egykor a keletkezésétől
számított 10 évnél hamarább
10:12
sooner than 10 years
after they've started growing,
ismerhetjük föl majd a daganatot
10:18
in all walks of life,
a lakosság minden rétegében,
10:21
all around the globe,
az egész bolygón.
10:23
and that this would lead
to earlier treatments,
Így korábban kezdhetnénk a kezelést,
10:25
and that we could save more lives
than we can today,
és a korai felismerés révén
több életet menthetnénk meg,
10:28
with early detection.
mint ma.
10:31
Thank you.
Köszönöm a figyelmet!
10:33
(Applause)
(Taps)
10:34
Translated by Dóra Szagri
Reviewed by Peter Pallós

▲Back to top

About the speaker:

Sangeeta Bhatia - Physician, bioengineer and entrepreneur
Sangeeta Bhatia is a cancer researcher, MIT professor and biotech entrepreneur who works to adapt technologies developed in the computer industry for medical innovation.

Why you should listen

Trained as both a physician and engineer at Harvard, MIT, and Brown University, Sangeeta Bhatia leverages 'tiny technologies' of miniaturization to yield inventions with new applications in tissue regeneration, stem cell differentiation, medical diagnostics, predictive toxicology and drug delivery. She and her trainees have launched more than 10 biotechnology companies to improve human health.

Bhatia has received many honors including the Lemelson-MIT Prize, known as the 'Oscar for inventors,' and the Heinz Medal for groundbreaking inventions and advocacy for women in STEM fields. She is a Howard Hughes Medical Institute Investigator, the Director of the Marble Center for Cancer Nanomedicine at the Koch Institute for Integrative Cancer Research and an elected member of the National Academy of Engineering, the American Academy of Arts and Science and Brown University's Board of Trustees.

More profile about the speaker
Sangeeta Bhatia | Speaker | TED.com