TED@IBM
Joshua Smith: New nanotech to detect cancer early
Joshua Smith: Új nanotechnológia a rák korai fölismerésére
Filmed:
Readability: 6.3
1,060,909 views
Mi lenne, ha minden háztartásban ott volna egy rákelőrejelző rendszer? Joshua Smith kutató nano-biotechnológiai "rák-riasztó" fejlesztésén dolgozik, amely a betegség nyomait kémleli különleges biomarkerek segítségével. Ezeket exoszómáknak nevezzük. Gondolatébresztő előadásában Joshua beszél álmáról, nevezetesen: hogyan forradalmasíthatjuk a rák kimutatását, és ezzel hogyan menthetünk életeket.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:16
"You have cancer."
0
4240
2600
"Ön rákos".
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
Sajnos, kb. 40%-unk élete során
meghallja e két szót,
meghallja e két szót,
00:25
and half will not survive.
2
13840
2120
és közülük a fele nem éli túl.
00:28
This means that two out of five
of your closest friends and relatives
of your closest friends and relatives
3
16960
3856
Ez azt jelenti, hogy tíz barátunk
vagy rokonunk közül négynél
vagy rokonunk közül négynél
00:32
will be diagnosed
with some form of cancer,
with some form of cancer,
4
20840
2456
valamilyen rákot állapítanak meg.
00:35
and one will die.
5
23320
1480
Közülük kettő belehal.
00:39
Beyond the physical hardships,
6
27280
1456
A testi bajokon túlmenően
00:40
roughly one-third
of cancer survivors here in the US
of cancer survivors here in the US
7
28760
3176
az USA-ban a rákos túlélők kb. harmada
00:43
will go into debt from treatment.
8
31960
1736
a kezelések miatt eladósodik.
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
Ők legalább két és félszer
gyakrabban mennek tönkre,
gyakrabban mennek tönkre,
00:49
than those without cancer.
10
37480
1240
mint a nem rákosak.
00:51
This disease is pervasive.
11
39680
2376
E betegség súlyos,
00:54
It's emotionally draining
12
42080
1576
érzelmileg kimerítő,
00:55
and, for many,
13
43680
1216
és sokakat
00:56
financially destructive.
14
44920
1400
anyagilag romlásba dönt.
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
De a rák diagnózisának
nem kell halálos ítéletnek lennie.
nem kell halálos ítéletnek lennie.
01:03
Finding cancer early,
16
51920
1856
A rák fölismerése
keletkezése korai szakaszában
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
egyike a kezelési esélyek növelése,
01:10
reducing its emotional impact
19
58680
1976
az érzelmi hatás csökkentése
s az anyagi terhek minimalizálása
döntő tényezőinek.
döntő tényezőinek.
01:12
and minimizing financial burdens.
20
60680
1960
01:15
Most importantly,
21
63560
1215
A legfontosabb,
01:16
finding cancer early --
22
64800
1256
hogy a korai fölismerés,
01:18
which is one of the primary
aims of my research --
aims of my research --
23
66080
2896
amely kutatásaim egyik elsődleges célja,
01:21
greatly enhances your odds of survival.
24
69000
2160
nagyban növeli a beteg túlélési esélyét.
01:24
If we just look at the case
of breast cancer for example,
of breast cancer for example,
25
72120
2736
Ha pl. az emlőrákot tekintjük,
01:26
we find that those who are diagnosed
and treated at stage one
and treated at stage one
26
74880
3496
kiderül, hogy az I. stádiumban
diagnosztizált és kezelt betegek
diagnosztizált és kezelt betegek
01:30
have a five-year survival rate
of nearly 100 percent --
of nearly 100 percent --
27
78400
3760
ötéves túlélési esélye közel 100%-os.
01:34
odds that decrease to just 22 percent
if treated at stage four.
if treated at stage four.
28
82760
4000
Ha a IV. stádiumban veszik kezelésbe,
az arány 22%-ra csökken.
az arány 22%-ra csökken.
01:40
And similar trends are found
for colorectal and ovarian cancer.
for colorectal and ovarian cancer.
29
88040
3960
Hasonló az arány a vastagbélrák
és a petefészekrák esetén.
és a petefészekrák esetén.
01:46
Now, we're all aware
that an early diagnosis that is accurate
that an early diagnosis that is accurate
30
94000
5456
Mindenkinek világos,
hogy a pontos korai diagnózis
hogy a pontos korai diagnózis
01:51
is critical for survival.
31
99480
2120
döntő a túlélés szempontjából.
01:55
The problem is that many
cancer diagnostic tools are invasive,
cancer diagnostic tools are invasive,
32
103600
3816
Az a baj, hogy sok
rákdiagnosztikai eszköz invazív,
rákdiagnosztikai eszköz invazív,
01:59
costly,
33
107440
1216
költséges,
02:00
often inaccurate
34
108680
1216
gyakran pontatlan,
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
és gyötrően sokáig tarthat,
amíg a leletet megkapjuk.
amíg a leletet megkapjuk.
02:06
Still worse, when it comes
to some forms of cancer,
to some forms of cancer,
36
114520
2416
Még ennél is rosszabb,
hogy egyes ráktípusoknál,
hogy egyes ráktípusoknál,
02:08
such as ovarian,
liver or pancreatic cancer,
liver or pancreatic cancer,
37
116960
4296
pl. a petefészek-, máj-
vagy hasnyálmirigyráknál
vagy hasnyálmirigyráknál
02:13
good screening methods simply don't exist,
38
121280
2680
egyszerűen nincs jó szűrési módszer.
02:16
meaning that often people wait
until physical symptoms surface,
until physical symptoms surface,
39
124880
4056
A betegek ezért gyakran
a testi tüneteikből tudják meg,
a testi tüneteikből tudják meg,
02:20
which are themselves already
indicators of late-stage progression.
indicators of late-stage progression.
40
128960
3480
hogy már az utolsó stádiumban vannak.
02:25
Like a tornado strike in an area
without an early warning system,
without an early warning system,
41
133920
3576
Mint a tornádó, csap le
előzetes figyelmeztetés nélkül:
előzetes figyelmeztetés nélkül:
02:29
there is no alarm to warn,
42
137520
1896
nincs figyelemfelhívó riasztás,
02:31
for the danger is already at your doorstep
43
139440
2856
amely jelezné a közelgő veszélyt,
02:34
when your odds of survival
are greatly reduced.
are greatly reduced.
44
142320
3040
hogy a túlélési esély jócskán csökkent.
02:39
Having the convenience and accessibility
of regular screening options
of regular screening options
45
147400
4256
Ha lenne kényelmes, elérhető
rendszeres szűrési lehetőségünk,
rendszeres szűrési lehetőségünk,
02:43
that are affordable, noninvasive
and could provide results much sooner,
and could provide results much sooner,
46
151680
5336
amely megfizethető, nem invazív
és hamarabb adna eredményt,
és hamarabb adna eredményt,
02:49
would provide us with a formidable
weapon in the fight against cancer.
weapon in the fight against cancer.
47
157040
4440
hatékony fegyverhez jutnánk
a rák elleni küzdelemben.
a rák elleni küzdelemben.
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
A korai riasztással
megelőzhetnénk a betegséget,
megelőzhetnénk a betegséget,
02:57
instead of merely
following in its relentless wake.
following in its relentless wake.
49
165840
2736
ahelyett, hogy csak követnénk
könyörtelen kialakulását.
könyörtelen kialakulását.
03:00
And this is exactly what I've been doing.
50
168600
1976
Pontosan ezzel foglalkozom.
03:02
For the past three years,
I've been developing technologies
I've been developing technologies
51
170600
3136
Az utóbbi három évben
olyan technológiákat fejlesztek,
olyan technológiákat fejlesztek,
03:05
that could ultimately aid clinicians
52
173760
1736
amelyek segíthetnek a klinikusoknak
03:07
with rapid, early-stage
cancer diagnostics.
cancer diagnostics.
53
175520
2920
a rák korai és gyors diagnosztizálásában.
03:10
And I've been fueled
by a deep scientific curiosity,
by a deep scientific curiosity,
54
178920
3856
Tudományos kíváncsiságom
és szenvedélyem ad erőt
és szenvedélyem ad erőt
03:14
and a passion to change these statistics.
55
182800
2520
e statisztika megváltoztatásához.
03:18
Last year however,
56
186880
1200
De tavaly e küzdelembe
03:20
this fight became much more personal
57
188960
1760
személyes tényező is vegyült,
03:24
when my wife was diagnosed
with breast cancer.
with breast cancer.
58
192040
2320
amikor feleségemnél
emlőrákot állapítottak meg.
emlőrákot állapítottak meg.
03:27
It was an experience that added a strong
and unexpected emotional dimension
and unexpected emotional dimension
59
195560
4416
Ez a diagnózis erős és váratlan
érzelmi tényezőt adott hozzá
érzelmi tényezőt adott hozzá
03:32
to these efforts.
60
200000
1200
erőfeszítéseimhez.
03:35
I know firsthand how life-altering
treatment can be,
treatment can be,
61
203240
3280
Első kézből tudom, életünket
mennyire megváltoztatja a kezelés,
mennyire megváltoztatja a kezelés,
03:39
and I'm keenly aware
of the emotional havoc
of the emotional havoc
62
207520
2656
és a rák mekkora érzelmi pusztítással
03:42
that cancer can wreak on a family,
63
210200
2456
terheli a családot,
03:44
which in our case
included our two young daughters.
included our two young daughters.
64
212680
2400
amelynek esetünkben
két lánygyermek is tagja.
két lánygyermek is tagja.
03:48
Because we found it early
during a routine mammogram,
during a routine mammogram,
65
216400
3136
Mivel rutin mammográfia útján
korán fölismertük,
korán fölismertük,
03:51
we were able to focus
primarily on treatment options
primarily on treatment options
66
219560
3696
elsődlegesen a megtalált
daganat kezelési lehetőségeire
daganat kezelési lehetőségeire
03:55
for the localized tumor,
67
223280
1536
koncentrálhattunk,
03:56
reaffirming to me
how important an early diagnosis is.
how important an early diagnosis is.
68
224840
4400
s ez ismét megerősítette
a korai fölismerés fontosságát.
a korai fölismerés fontosságát.
04:02
Unlike other forms of cancer,
69
230960
1480
Egyéb ráktípusoktól eltérően
04:05
mammograms do offer an early-stage
screening option for breast cancer.
screening option for breast cancer.
70
233400
3656
a mammográfia alkalmas
az emlőrák korai szűrésére.
az emlőrák korai szűrésére.
04:09
Still, not everyone has this done,
71
237080
2216
Mégsem szűreti magát minden nő,
04:11
or they may develop breast cancer
72
239320
1586
vagy kifejlődhet náluk az emlőrák
04:12
before the middle age recommendation
for having a mammogram.
for having a mammogram.
73
240930
3120
még a középkorúaknak
javasolt szűrés előtt.
javasolt szűrés előtt.
04:17
So, there's still
a lot of room for improvement,
a lot of room for improvement,
74
245560
2256
Van még lehetőség a fejlesztésre,
04:19
even for cancers
that do have screening options,
that do have screening options,
75
247840
2256
még azoknál a típusoknál is,
amelyek szűrhetők,
amelyek szűrhetők,
04:22
and, of course, considerable benefits
for those that don't.
for those that don't.
76
250120
2840
és jelentős javulás érhető el
azoknál is, amelyek nem.
azoknál is, amelyek nem.
04:25
A key challenge then
for cancer researchers
for cancer researchers
77
253680
2736
A rákkutatók előtt álló fő feladat,
04:28
is to develop methods
78
256440
1296
hogy sokkal elérhetőbb
módszereket dolgozzanak ki
módszereket dolgozzanak ki
04:29
that make regular screening
for many types of cancers
for many types of cancers
79
257760
3536
több ráktípus
04:33
much more accessible.
80
261320
1240
rendszeres szűrésére.
04:35
Imagine a scenario
where during your regular checkup,
where during your regular checkup,
81
263920
3056
Tegyük föl, hogy rendszeres
vizsgálatuk alatt
vizsgálatuk alatt
04:39
your doctor can take
a simple, noninvasive urine sample,
a simple, noninvasive urine sample,
82
267000
3776
orvosuk egyszerű, nem invazív
vizeletmintát
vizeletmintát
vagy más folyadékmintát vesz,
04:42
or other liquid biopsy,
83
270800
1240
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
és megvan a lelet még azelőtt,
hogy elhagynák a rendelőt.
hogy elhagynák a rendelőt.
04:48
Such a technology could
dramatically reduce the number of people
dramatically reduce the number of people
85
276800
3536
Egy ilyen technológia lényegesen
csökkentené azoknak a számát,
csökkentené azoknak a számát,
04:52
who slip through the net
of an early-stage cancer diagnosis.
of an early-stage cancer diagnosis.
86
280360
3240
akiknél csak későn ismerik föl a rákot.
04:56
My research team
of engineers and biochemists
of engineers and biochemists
87
284840
2816
Mérnökökből és biokémikusokból
álló kutatócsoportom
álló kutatócsoportom
04:59
is working on exactly this challenge.
88
287680
2040
pont ezen a feladaton dolgozik.
05:02
We're working on ways to frequently
activate an early-stage cancer alarm
activate an early-stage cancer alarm
89
290320
5136
Olyan módszeren dolgozunk,
amely gyakran működteti a korai riasztást
amely gyakran működteti a korai riasztást
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
a személy egészséges időszakában
kezdődő rendszeres szűrés útján.
kezdődő rendszeres szűrés útján.
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
Így a rák a keletkezésekor,
05:16
and before it can progress
beyond its infancy.
beyond its infancy.
92
304160
2680
még elburjánzása előtt megállítható.
05:20
The silver bullet in this case
are tiny vesicles,
are tiny vesicles,
93
308640
3016
Esetünkben a csodafegyvert
azok az apró hólyagok,
azok az apró hólyagok,
05:23
little escape pods regularly shed
by cells called exosomes.
by cells called exosomes.
94
311680
4440
pici mentőkabinok, az exoszómák jelentik,
melyeket a sejtek szoktak kibocsátani.
melyeket a sejtek szoktak kibocsátani.
05:28
Exosomes are important biomarkers
95
316680
2736
Az exoszómák fontos biomarkerek,
05:31
that provide an early-warning system
for the development of cancer.
for the development of cancer.
96
319440
3280
amelyek korai jelzőrendszerként
a rák megjelenésére figyelmeztetnek.
a rák megjelenésére figyelmeztetnek.
05:35
And because they're abundantly present
in just about every bodily fluid,
in just about every bodily fluid,
97
323720
3416
Mivel minden testnedvben
– beleértve a vért, vizeletet és nyálat –
bőségesen megtalálhatók,
bőségesen megtalálhatók,
05:39
including blood, urine and saliva,
98
327160
2496
05:41
they're extremely attractive
for noninvasive liquid biopsies.
for noninvasive liquid biopsies.
99
329680
4200
különösen vonzók a nem invazív
folyadékbiopszia számára.
folyadékbiopszia számára.
05:47
There's just one problem.
100
335040
1576
Ezzel csak egy a gond.
05:48
An automated system for rapidly sorting
these important biomarkers
these important biomarkers
101
336640
4296
Még nem léteznek e fontos biomarkerek
gyors kimutatására alkalmas
gyors kimutatására alkalmas
automatizált rendszerek.
05:52
is not currently available.
102
340960
1600
05:55
We've created a technology
that we call nano-DLD
that we call nano-DLD
103
343680
3296
Csináltunk egy nano-DLD-nek
nevezett rendszert, technológiát,
nevezett rendszert, technológiát,
05:59
that is capable of precisely this:
104
347000
2120
amely pont erre alkalmas:
06:01
automated exosome isolation
105
349920
2696
automatizált exoszóma-elkülönítésre
06:04
to aid rapid cancer diagnostics.
106
352640
2480
gyors rákdiagnosztika céljából.
06:08
Exosomes are the newest
early-warning weapon, if you will,
early-warning weapon, if you will,
107
356040
3536
Az exoszómák, mondhatni,
a folyadékbiopsziában megjelenő
új előrejelző fegyverek.
új előrejelző fegyverek.
06:11
to emerge on the liquid biopsy front.
108
359600
2056
06:13
And they're really, really small.
109
361680
2296
Nagyon picik.
06:16
They measure just 30 to 150
nanometers in diameter.
nanometers in diameter.
110
364000
3520
Átmérőjük 30–150 nanométer.
06:20
This is so tiny
111
368280
1296
Olyan pirinyók,
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
hogy egymilliónyi elhelyezhető
belőlük egy vörösvérsejtben.
belőlük egy vörösvérsejtben.
06:25
That's roughly the difference
between a golf ball
between a golf ball
113
373800
2336
Méretük úgy aránylik egymáshoz,
06:28
and a fine grain piece of sand.
114
376160
1720
mint a golflabdáé a homokszeméhez.
06:30
Once thought to be little bins
for unwanted cellular waste,
for unwanted cellular waste,
115
378920
3696
Valaha azt hitték róluk, hogy ezek
sejthulladékok szemetesvödrei.
sejthulladékok szemetesvödrei.
06:34
it has been found
that cells actually communicate
that cells actually communicate
116
382640
2976
Kiderült, hogy a sejtek az exoszómák
képzésével és elnyelésével
képzésével és elnyelésével
06:37
by producing and absorbing these exosomes
117
385640
3136
beszélgetnek egymással;
06:40
which contain surface receptors,
118
388800
2376
az exoszómák felületi receptorokat,
fehérjéket
fehérjéket
06:43
proteins and other genetic material
collected from their cell of origin.
collected from their cell of origin.
119
391200
4000
és genetikai anyagokat is tartalmaznak;
ezeket eredeti sejtjeikből hozzák.
ezeket eredeti sejtjeikből hozzák.
06:48
When absorbed by a neighboring cell,
120
396520
2656
Amikor a szomszéd sejt elnyeli őket,
06:51
exosomes release their contents
into the receiving cell,
into the receiving cell,
121
399200
3816
az exoszómák a fogadó sejtbe
öntik tartalmukat,
öntik tartalmukat,
06:55
and can set in motion
fundamental changes in gene expression --
fundamental changes in gene expression --
122
403040
3216
és a génkifejeződésben
alapvető változásokat idéznek elő –
alapvető változásokat idéznek elő –
06:58
some good,
123
406280
1216
jó irányút vagy
06:59
and this is where cancer comes in,
124
407520
1736
– itt kerül képbe a rák –
07:01
some bad.
125
409280
1576
rossz irányút.
07:02
Because they are clothed
in the material of the mother cell,
in the material of the mother cell,
126
410880
3776
Mivel az anyasejt anyagába vannak öltözve
07:06
and contain a sample of its environment,
127
414680
1936
és annak környezetét tartalmazzák,
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
genetikai pillanatfelvételt adnak a sejt
egészségi állapotáról és eredetéről.
egészségi állapotáról és eredetéről.
07:15
All of these qualities
make exosomes invaluable messengers
make exosomes invaluable messengers
129
423200
3136
E tulajdonságaik miatt az exoszómák
fölbecsülhetetlen értékű hírnökök,
fölbecsülhetetlen értékű hírnökök,
07:18
that potentially allow physicians
130
426360
1616
amelyekkel az orvosok
07:20
to eavesdrop on your health
at the cellular level.
at the cellular level.
131
428000
2920
majd sejtszinten fürkészhetik ki
egészségi állapotunkat.
egészségi állapotunkat.
07:24
To catch cancer early, however,
132
432080
1656
A rák korai földerítéséhez viszont
07:25
you have to frequently
intercept these messages
intercept these messages
133
433760
2936
gyakran le kell hallgatni az üzeneteket,
07:28
to determine when cancer-causing
troublemakers within your body
troublemakers within your body
134
436720
3496
hogy megállapítsuk, mikor okoz
bajt szervezetünkben a rák,
bajt szervezetünkben a rák,
07:32
decide to start staging a coup,
135
440240
1816
mikor kell támadnunk:
07:34
which is why regular
screening is so critical
screening is so critical
136
442080
3016
ezért fontos a rendszeres szűrés,
07:37
and why we're developing
technologies to make this possible.
technologies to make this possible.
137
445120
2840
ezért fejlesztjük az erre
alkalmas technológiát.
alkalmas technológiát.
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
Bár 2016-ban az első exoszómaalapú
diagnosztikák megjelentek a piacon,
diagnosztikák megjelentek a piacon,
07:46
they are not yet part
of mainstream healthcare options.
of mainstream healthcare options.
139
454800
3280
egészségügyi alkalmazásuk
még nem általános.
még nem általános.
07:51
In addition to their recent emergence,
140
459320
1856
Nem régi megjelenésük mellett
07:53
another factor that's limiting
their widespread adoption
their widespread adoption
141
461200
3456
még egy tényező korlátozza
kiterjedt alkalmazásukat.
kiterjedt alkalmazásukat.
07:56
is that currently, no automated
exosome isolation system exists
exosome isolation system exists
142
464680
3936
Mégpedig, hogy nincs még automatizált
exoszóma-elkülönítő rendszer,
exoszóma-elkülönítő rendszer,
08:00
to make regular screening
economically accessible.
economically accessible.
143
468640
3200
amely a rendszeres szűrést
kifizetődővé tenné.
kifizetődővé tenné.
08:04
The current gold standard
for exosome isolation
for exosome isolation
144
472800
2736
A jelenlegi exoszóma-elkülönítő
rendszerbe beletartozik
rendszerbe beletartozik
08:07
includes ultracentrifugation,
145
475560
1936
az ultracentrifugálás folyamata,
08:09
a process requiring
expensive laboratory equipment,
expensive laboratory equipment,
146
477520
3256
amelyhez drága laboreszköz kell,
08:12
a trained lab tech
147
480800
1256
szakképzett laboráns
08:14
and about 30 hours of time
to process a sample.
to process a sample.
148
482080
3040
és kb. 30 óra a minta földolgozására.
08:18
We've come up with a different approach
for achieving automated exosome isolation
for achieving automated exosome isolation
149
486600
4656
Mi más megoldást dolgoztunk ki
az exoszóma automatizált elkülönítésére,
az exoszóma automatizált elkülönítésére,
08:23
from a sample such as urine.
150
491280
1440
pl. vizeletmintából.
08:25
We use a chip-based, continuous flow
separation technique
separation technique
151
493560
4256
Ehhez csipalapú folyamatos áramlási
elkülönítési technikát használunk.
elkülönítési technikát használunk.
08:29
called deterministic lateral displacement.
152
497840
2976
A neve: determinisztikus
laterális kiszorítás.
laterális kiszorítás.
08:32
And we have done with it
153
500840
1376
Azt tettük vele,
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
amit a félvezetőipar oly
sikeresen tett az elmúlt 50 év alatt.
sikeresen tett az elmúlt 50 év alatt.
08:38
We shrunk the dimensions
of this technology
of this technology
155
506720
2056
Összezsugorítottuk a technikát
08:40
from the micron scale
to the true nanoscale.
to the true nanoscale.
156
508800
2640
mikroléptékűről nanoléptékűre.
08:44
So how does it work?
157
512720
1456
Hogy működik?
08:46
In a nutshell,
158
514200
1256
Röviden:
08:47
a set of tiny pillars
separated by nanoscopic gaps
separated by nanoscopic gaps
159
515480
3976
a seregnyi pici oszlop között nanoméretű
hézagok vannak olyan elrendezésben,
hézagok vannak olyan elrendezésben,
08:51
are arranged in such a way
160
519480
1256
hogy a rendszer
08:52
that the system divides
the fluid into streamlines,
the fluid into streamlines,
161
520760
3056
a folyadékot áramvonalasan
szétválaszthassa.
szétválaszthassa.
08:55
with the larger cancer-related
nanoparticles being separated
nanoparticles being separated
162
523840
3376
A nagyobb, rákhoz kötődő nanorészecskék
08:59
through a process of redirection
from the smaller, healthier ones,
from the smaller, healthier ones,
163
527240
3896
a terelés következtében elválnak
a kisebb, egészséges részecskéktől,
a kisebb, egészséges részecskéktől,
amelyek viszont az oszlopok között
09:03
which can in contrast
164
531160
1536
09:04
move around the pillars
in a zigzag-type motion
in a zigzag-type motion
165
532720
2536
cikkcakkban haladhatnak
09:07
in the direction of fluid flow.
166
535280
1560
a folyadékáramlás irányában.
09:10
The net result is a complete separation
of these two particle populations.
of these two particle populations.
167
538080
4000
Ennek eredménye a kétféle
részecskepopuláció teljes elkülönítése.
részecskepopuláció teljes elkülönítése.
09:15
You can visualize this separation process
168
543440
3696
Az elkülönítés folyamata ahhoz hasonló,
09:19
similar to traffic on a highway
that separates into two roads,
that separates into two roads,
169
547160
3856
mint mikor az autópályán a forgalom
két sorra válik szét,
két sorra válik szét,
09:23
with one road going into
a low-clearance tunnel under a mountain,
a low-clearance tunnel under a mountain,
170
551040
3456
az egyik út hegyen átmenő
szűk alagútba vezet,
szűk alagútba vezet,
09:26
and the other road going around it.
171
554520
2056
a másik megkerüli a hegyet.
09:28
Here, smaller cars
can go through the tunnel
can go through the tunnel
172
556600
2776
A kisebb kocsik át tudnak
menni az alagúton,
menni az alagúton,
09:31
while larger trucks,
carrying potentially hazardous material,
carrying potentially hazardous material,
173
559400
3296
de a nagyobb, esetleg veszélyes anyagot
szállító teherautók
szállító teherautók
09:34
are forced to take the detour route.
174
562720
1760
kénytelenek kerülőt tenni.
09:37
Traffic is effectively separated
by size and contents
by size and contents
175
565600
4096
A forgalom méret és rakomány
szerint hatékonyan különválik,
szerint hatékonyan különválik,
09:41
without impeding its flow.
176
569720
2016
a járműfolyam feltartása nélkül.
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
A mi rendszerünk pont így működik,
de lényegesen kisebb léptékben.
de lényegesen kisebb léptékben.
09:49
The idea here is that
the separation process for screening
the separation process for screening
178
577600
3856
Az ötlet ebben az, hogy a szűréshez
szükséges elkülönítés oly egyszerű lehet,
szükséges elkülönítés oly egyszerű lehet,
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
mint a vizelet-, vér-
vagy nyálminta bevizsgálása,
vagy nyálminta bevizsgálása,
09:57
which is a near-term possibility
within the next few years.
within the next few years.
180
585560
3296
s ez a közeli évek mindennapos lehetősége.
10:00
Ultimately, it could be used
to isolate and detect target exosomes
to isolate and detect target exosomes
181
588880
5296
Végül ez alkalmas lehet meghatározott
ráktípushoz kötött, célzott exoszómák
ráktípushoz kötött, célzott exoszómák
10:06
associated with
a particular type of cancer,
a particular type of cancer,
182
594200
3216
elkülönítésére és kimutatására,
10:09
sensing and reporting
their presence within minutes.
their presence within minutes.
183
597440
2440
s jelenlétük percek alatt
érzékelhető és megállapítható.
érzékelhető és megállapítható.
10:12
This would make rapid diagnostics
virtually painless.
virtually painless.
184
600600
3200
Ez gyors, fájdalommentes
diagnózist tesz lehetővé.
diagnózist tesz lehetővé.
10:16
Broadly speaking,
185
604720
1256
Általában véve,
10:18
the ability to separate
and enrich biomarkers
and enrich biomarkers
186
606000
2656
a biomarkerek elkülönítésének
s dúsításának lehetősége –
s dúsításának lehetősége –
10:20
with nanoscale precision
in an automated way,
in an automated way,
187
608680
2720
mindez nanoléptékű pontossággal
és automatikusan –
és automatikusan –
10:24
opens the door to better understanding
diseases such as cancer,
diseases such as cancer,
188
612320
3456
utat nyit a betegségek, köztük a rák
jobb megértéséhez
jobb megértéséhez
10:27
with applications ranging
from sample preparation to diagnostics,
from sample preparation to diagnostics,
189
615800
3976
a mintaelőkészítéstől a diagnosztikán,
a gyógyszerérzékenységen keresztül
a gyógyszerérzékenységen keresztül
10:31
and from drug resistance
monitoring to therapeutics.
monitoring to therapeutics.
190
619800
2480
a kezelésig bezárólag.
10:35
Even before my wife's bout with cancer,
191
623440
2016
Még feleségem rákkal való küzdelme előtt
10:37
it was a dream of mine to facilitate
the automation of this process --
the automation of this process --
192
625480
3480
a folyamat automatizálásáról álmodoztam,
10:41
to make regular screening more accessible,
193
629840
2936
hogy elérhetőbbé tegyem
a rendszeres szűrést,
a rendszeres szűrést,
10:44
similar to the way Henry Ford
made the automobile accessible
made the automobile accessible
194
632800
2896
ahhoz hasonlóan, ahogy Henry Ford
az autót tette elérhetővé
az autót tette elérhetővé
10:47
to the general population
195
635720
1576
a nagyközönség számára
10:49
through development of the assembly line.
196
637320
2256
a futószalag-termelés bevezetésével.
10:51
Automation is the key to accessibility.
197
639600
2760
A hozzájutás kulcsa az automatizálás.
10:56
And in the spirit of the Hoover dream,
198
644280
1856
Herbert Hoover szellemében
10:58
"a chicken in every pot
and a car in every garage,"
and a car in every garage,"
199
646160
2896
("csirkét minden fazékba,
s autót minden garázsba")
s autót minden garázsba")
olyan technológiát fejlesztünk,
11:01
we're developing a technology
200
649080
1416
11:02
that could ultimately place
an early-warning cancer detection system
an early-warning cancer detection system
201
650520
3816
amely végül korai előrejelző
rendszert juttathat
rendszert juttathat
11:06
in every home.
202
654360
1200
mindenki otthonába.
11:08
This would allow
every man, woman and child
every man, woman and child
203
656000
2056
Ez megadná a lehetőséget mindenki számára,
11:10
the opportunity to be regularly tested
while they're still healthy,
while they're still healthy,
204
658080
4136
hogy rendszeresen, még
egészségesen tesztelje magát,
egészségesen tesztelje magát,
11:14
catching cancer when it first emerges.
205
662240
1880
és kialakulásakor elcsípje a rákot.
11:17
It is my hope and dream
206
665400
1496
Ezt remélem, erről álmodom,
11:18
to help people around the world
avoid the high costs --
avoid the high costs --
207
666920
3696
hogy segítsek az embereknek
elkerülni a csillagászati költségeket –
elkerülni a csillagászati költségeket –
11:22
physical, financial and emotional --
208
670640
2536
fizikaiakat, anyagiakat és érzelmieket –,
11:25
faced by today's cancer patients,
209
673200
1720
amelyekkel a ma betegei szembesülnek,
11:27
hardships that I'm well acquainted with.
210
675600
2320
és az általam jól ismert nehézségeket.
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
Boldogan mondom el, hogy feleségem
kezelése a rák korai felismerése miatt
kezelése a rák korai felismerése miatt
11:35
her treatment was successful,
212
683800
1656
sikeres volt,
11:37
and she is now, thankfully, cancer-free.
213
685480
2256
és ma, hála istennek, rákmentes.
11:39
(Applause)
214
687760
2200
(Taps)
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
Ezt az eredményt kívánom mindenkinek,
akit rákkal diagnosztizáltak.
akit rákkal diagnosztizáltak.
11:53
With the work that my team
has already done
has already done
216
701280
2056
Csapatomnak a korai
rákdiagnózis érdekében
rákdiagnózis érdekében
11:55
on separation of nanoscale biomarkers
217
703360
2736
a nanoléptékű biomarkerek
11:58
for rapid, early-stage cancer diagnostics,
218
706120
2936
elkülönítése terén végzett munkája
12:01
I am optimistic
that within the next decade,
that within the next decade,
219
709080
2536
reményt ad rá,
hogy a következő évtizedben
hogy a következő évtizedben
12:03
this type of technology will be available,
220
711640
2576
az efféle technológia elérhető lesz,
12:06
helping protect our friends,
our family and future generations.
our family and future generations.
221
714240
3880
és segít barátainkat, családunkat
és a jövő nemzedéket megvédeni.
és a jövő nemzedéket megvédeni.
12:10
Even if we are so unlucky
as to be diagnosed with cancer,
as to be diagnosed with cancer,
222
718680
3896
Ha olyan pechesek vagyunk,
hogy rákot állapítanak meg nálunk,
hogy rákot állapítanak meg nálunk,
12:14
that early-stage alarm
will provide a strong beacon of hope.
will provide a strong beacon of hope.
223
722600
2880
a korai jelzőrendszer
erős reménysugarat jelent.
erős reménysugarat jelent.
12:18
Thank you.
224
726280
1216
Köszönöm.
12:19
(Applause)
225
727520
5789
(Taps)
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