TED@IBM
Joshua Smith: New nanotech to detect cancer early
조슈아 스미스(Joshua Smith): 암을 조기에 진단하는 새로운 나노기술
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만약 모든 가정에 암 진단 조기 경보 시스템이 있다면 어떨까요? 연구원인 조슈아 스미스는 엑소좀이라고 불리는 특별한 생체지표에서 질병의 흔적을 찾아내는 나노 생명 공학 기술인 "암 경보기"를 개발하고 있습니다. 이 강연을 통해 그는 이 진보적 기술을 설명하고, 우리가 암 진단을 혁신적으로 바꿀 방법과 궁극적으로는 사람을 살릴 방법에 대한 자신의 꿈을 이야기합니다.
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
"당신은 암에 걸렸습니다."
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
슬프지만 우리 중 약 40%는
살면서 이 말을 듣게 됩니다.
살면서 이 말을 듣게 됩니다.
00:25
and half will not survive.
2
13840
2120
그리고 그중 절반은
살아남지 못합니다.
살아남지 못합니다.
00:28
This means that two out of five
of your closest friends and relatives
of your closest friends and relatives
3
16960
3856
이 말인즉슨, 여러분의 가장 절친한
친구나 지인 5명 중 2명은
친구나 지인 5명 중 2명은
00:32
will be diagnosed
with some form of cancer,
with some form of cancer,
4
20840
2456
암 진단을 받게 된다는 것이고
00:35
and one will die.
5
23320
1480
그중 1명은 죽는다는 것입니다.
00:39
Beyond the physical hardships,
6
27280
1456
육체적 역경 이외에도
00:40
roughly one-third
of cancer survivors here in the US
of cancer survivors here in the US
7
28760
3176
미국에서 암을 이겨낸
대략 3분의 1의 사람들은
대략 3분의 1의 사람들은
00:43
will go into debt from treatment.
8
31960
1736
치료비 빚더미에 앉게 됩니다.
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
그리고 암에 걸리지 않은
사람들에 비해 2.5배나
사람들에 비해 2.5배나
00:49
than those without cancer.
10
37480
1240
파산확률이 높습니다.
00:51
This disease is pervasive.
11
39680
2376
이 병은 광범위하게 영향을 미칩니다.
00:54
It's emotionally draining
12
42080
1576
정신적으로도 지치게 하고
00:55
and, for many,
13
43680
1216
많은 사람을
00:56
financially destructive.
14
44920
1400
금전적으로도 무너뜨립니다.
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
하지만 암 진단을 사망선고로
받아들일 필요는 없습니다.
받아들일 필요는 없습니다.
01:03
Finding cancer early,
16
51920
1856
암세포를 더 빨리
01:05
closer its genesis,
17
53800
1216
초기에 발견하는 것이 중요한 이유는
01:07
is one of the critical factors
to improving treatment options,
to improving treatment options,
18
55040
3616
선택 가능한 치료 방법을 늘리고
01:10
reducing its emotional impact
19
58680
1976
심리적인 영향도 줄이고
01:12
and minimizing financial burdens.
20
60680
1960
금전 부담도 줄이기 때문입니다.
01:15
Most importantly,
21
63560
1215
무엇보다도
암을 조기에 발견하는 것이
제 연구의 최우선 목표이기도 합니다.
제 연구의 최우선 목표이기도 합니다.
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
01:21
greatly enhances your odds of survival.
24
69000
2160
생존 확률을 크게 높이겠다는 거죠.
01:24
If we just look at the case
of breast cancer for example,
of breast cancer for example,
25
72120
2736
예를 들어 유방암의 경우를 보면
01:26
we find that those who are diagnosed
and treated at stage one
and treated at stage one
26
74880
3496
1기에 진단이 내려져
치료를 받은 환자들은
치료를 받은 환자들은
01:30
have a five-year survival rate
of nearly 100 percent --
of nearly 100 percent --
27
78400
3760
5년 동안 생존할 확률이
거의 100%에 가깝습니다.
거의 100%에 가깝습니다.
01:34
odds that decrease to just 22 percent
if treated at stage four.
if treated at stage four.
28
82760
4000
하지만 4기에 치료를 시작하면
그 확률이 22%로 줄어듭니다.
그 확률이 22%로 줄어듭니다.
01:40
And similar trends are found
for colorectal and ovarian cancer.
for colorectal and ovarian cancer.
29
88040
3960
그리고 직장암이나 난소암의
경우에도 유사한 경향을 보입니다.
경우에도 유사한 경향을 보입니다.
01:46
Now, we're all aware
that an early diagnosis that is accurate
that an early diagnosis that is accurate
30
94000
5456
자, 이제 초기에
정확하게 진단하는 것이
정확하게 진단하는 것이
01:51
is critical for survival.
31
99480
2120
생존에 있어서 중요함을 알았습니다.
01:55
The problem is that many
cancer diagnostic tools are invasive,
cancer diagnostic tools are invasive,
32
103600
3816
문제는 많은 암 진단 방법들이
몸에 칼을 대야하고
몸에 칼을 대야하고
01:59
costly,
33
107440
1216
비싸고
02:00
often inaccurate
34
108680
1216
부정확할 때도 있고
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
결과가 나오는데 굉장히 오랜
시간이 걸릴 수도 있다는 것입니다.
시간이 걸릴 수도 있다는 것입니다.
02:06
Still worse, when it comes
to some forms of cancer,
to some forms of cancer,
36
114520
2416
더 나쁜 경우는 특정 암에 관해서
02:08
such as ovarian,
liver or pancreatic cancer,
liver or pancreatic cancer,
37
116960
4296
예를 들어 난소암, 간암, 췌장암 등은
02:13
good screening methods simply don't exist,
38
121280
2680
훌륭한 검출 방법이란 것이 없습니다.
02:16
meaning that often people wait
until physical symptoms surface,
until physical symptoms surface,
39
124880
4056
이 말은, 환자들의 신체에
표면적 증상이 나타났을 때는
표면적 증상이 나타났을 때는
02:20
which are themselves already
indicators of late-stage progression.
indicators of late-stage progression.
40
128960
3480
이미 말기까지 진행되었음을
의미하기 때문이죠.
의미하기 때문이죠.
02:25
Like a tornado strike in an area
without an early warning system,
without an early warning system,
41
133920
3576
조기 경보 시스템이 없는 지역이
토네이도를 맞은 것처럼
토네이도를 맞은 것처럼
02:29
there is no alarm to warn,
42
137520
1896
위험을 알려줄 경보가 없습니다.
02:31
for the danger is already at your doorstep
43
139440
2856
눈앞에 위험이 이미 닥치고 나면
02:34
when your odds of survival
are greatly reduced.
are greatly reduced.
44
142320
3040
여러분의 생존 확률은 크게 낮아집니다.
02:39
Having the convenience and accessibility
of regular screening options
of regular screening options
45
147400
4256
정기 검진이 편리성과 접근성을 갖추면
02:43
that are affordable, noninvasive
and could provide results much sooner,
and could provide results much sooner,
46
151680
5336
즉 저렴하고, 수술도 필요 없고,
빠른 결과를 제공한다면
빠른 결과를 제공한다면
02:49
would provide us with a formidable
weapon in the fight against cancer.
weapon in the fight against cancer.
47
157040
4440
암과의 싸움에서
가공할 무기가 될 것입니다.
가공할 무기가 될 것입니다.
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
조기 경보는 우리가
질병을 앞질러 가게 해줍니다.
질병을 앞질러 가게 해줍니다.
02:57
instead of merely
following in its relentless wake.
following in its relentless wake.
49
165840
2736
단지 그 잔혹한 흔적을
따라가는 대신 말이죠.
따라가는 대신 말이죠.
03:00
And this is exactly what I've been doing.
50
168600
1976
바로 그것이 제가 하고 있는 일입니다.
03:02
For the past three years,
I've been developing technologies
I've been developing technologies
51
170600
3136
지난 3년 동안 제가 개발한 기술은
03:05
that could ultimately aid clinicians
52
173760
1736
궁극적으로 의사들을 도와
03:07
with rapid, early-stage
cancer diagnostics.
cancer diagnostics.
53
175520
2920
빠르고, 조기에 암 진단을
할 수 있는 기술입니다.
할 수 있는 기술입니다.
03:10
And I've been fueled
by a deep scientific curiosity,
by a deep scientific curiosity,
54
178920
3856
그리고 저는 지금까지
깊은 과학적 호기심과
깊은 과학적 호기심과
03:14
and a passion to change these statistics.
55
182800
2520
이런 문제 해결에 대한
열정에 힘입었습니다.
열정에 힘입었습니다.
03:18
Last year however,
56
186880
1200
하지만 작년에
03:20
this fight became much more personal
57
188960
1760
이 싸움은 더욱 개인적
문제로 다가왔습니다.
문제로 다가왔습니다.
03:24
when my wife was diagnosed
with breast cancer.
with breast cancer.
58
192040
2320
제 아내가 유방암
진단을 받게 된 것이죠.
진단을 받게 된 것이죠.
03:27
It was an experience that added a strong
and unexpected emotional dimension
and unexpected emotional dimension
59
195560
4416
저의 노력에 강력하고 예상치 못한
감정을 더해준 경험이었습니다.
감정을 더해준 경험이었습니다.
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
저는 그 치료가 삶에 끼치는
영향을 일단 알고 있었습니다.
영향을 일단 알고 있었습니다.
03:39
and I'm keenly aware
of the emotional havoc
of the emotional havoc
62
207520
2656
암이 불러올 가족 전체의 심리적
혼란도 아주 잘 알고 있었습니다.
혼란도 아주 잘 알고 있었습니다.
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
저의 어린 두 딸을 포함해서 말이죠.
03:48
Because we found it early
during a routine mammogram,
during a routine mammogram,
65
216400
3136
정기적인 유방 조영 촬영으로
이를 초기에 발견했기 때문에
이를 초기에 발견했기 때문에
03:51
we were able to focus
primarily on treatment options
primarily on treatment options
66
219560
3696
우리는 국부적인 종양에 대한
우선적 처치에 집중할 수 있었고
우선적 처치에 집중할 수 있었고
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
초기 진단이 얼마나 중요한지
더 큰 확신을 갖게 되었습니다.
더 큰 확신을 갖게 되었습니다.
04:02
Unlike other forms of cancer,
69
230960
1480
다른 형태의 암과는 달리
04:05
mammograms do offer an early-stage
screening option for breast cancer.
screening option for breast cancer.
70
233400
3656
유방암은 유방 조영술로
초기 진단이 가능합니다.
초기 진단이 가능합니다.
04:09
Still, not everyone has this done,
71
237080
2216
그러나 누구나 이 검사를
받는 것도 아니고
받는 것도 아니고
04:11
or they may develop breast cancer
72
239320
1586
유방 조영술이 권장되는 중년 이전에
유방암이 진행될 수도 있죠.
유방암이 진행될 수도 있죠.
04:12
before the middle age recommendation
for having a mammogram.
for having a mammogram.
73
240930
3120
04:17
So, there's still
a lot of room for improvement,
a lot of room for improvement,
74
245560
2256
그래서 검사법이 있는 암이라고 해도
04:19
even for cancers
that do have screening options,
that do have screening options,
75
247840
2256
개선의 여지는 여전히 많이 있으며
04:22
and, of course, considerable benefits
for those that don't.
for those that don't.
76
250120
2840
물론 그렇지 않은 암에도
상당한 이점이 있습니다.
상당한 이점이 있습니다.
04:25
A key challenge then
for cancer researchers
for cancer researchers
77
253680
2736
암 연구자들에게 있어서
가장 중요한 과제는
가장 중요한 과제는
04:28
is to develop methods
78
256440
1296
다양한 종류의 암에 대한 정기 검진을
04:29
that make regular screening
for many types of cancers
for many types of cancers
79
257760
3536
더 편리하게 하는 방법을
만드는 것입니다.
만드는 것입니다.
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
여러분이 정기 검진을
받으러 병원에 갔는데
받으러 병원에 갔는데
04:39
your doctor can take
a simple, noninvasive urine sample,
a simple, noninvasive urine sample,
82
267000
3776
담당 의사가 단순히
비외과적 소변 샘플이나
액상의 생검 시료만으로
액상의 생검 시료만으로
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
여러분이 그 방을 나가기도 전에
결과를 보여준다고 생각해 보세요.
결과를 보여준다고 생각해 보세요.
04:48
Such a technology could
dramatically reduce the number of people
dramatically reduce the number of people
85
276800
3536
이러한 기술이 있다면 암 조기 진단의
감시망이 놓치는 환자의 숫자를
감시망이 놓치는 환자의 숫자를
04:52
who slip through the net
of an early-stage cancer diagnosis.
of an early-stage cancer diagnosis.
86
280360
3240
현저하게 낮출 것입니다.
04:56
My research team
of engineers and biochemists
of engineers and biochemists
87
284840
2816
엔지니어와 생화학자로
이루어진 저희 연구진은
이루어진 저희 연구진은
04:59
is working on exactly this challenge.
88
287680
2040
바로 이런 과제를 연구하고 있습니다.
05:02
We're working on ways to frequently
activate an early-stage cancer alarm
activate an early-stage cancer alarm
89
290320
5136
저희는 사람들이 건강할 때부터
정기 검진을 시작하도록 함으로써
정기 검진을 시작하도록 함으로써
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
암 초기 경보를 활성화하는
방안을 연구하고 있습니다.
방안을 연구하고 있습니다.
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
이를 통해 암이 생기는
순간에 진행을 막고
순간에 진행을 막고
05:16
and before it can progress
beyond its infancy.
beyond its infancy.
92
304160
2680
더 진행되지 않도록 하고자 합니다.
05:20
The silver bullet in this case
are tiny vesicles,
are tiny vesicles,
93
308640
3016
이를 위한 묘책이 바로
미세 소낭입니다.
미세 소낭입니다.
05:23
little escape pods regularly shed
by cells called exosomes.
by cells called exosomes.
94
311680
4440
세포에서 주기적으로 배출되는
작은 소포체로서 엑소좀이라고 하죠.
작은 소포체로서 엑소좀이라고 하죠.
05:28
Exosomes are important biomarkers
95
316680
2736
엑소좀은 암의 진전 과정에 있어서
05:31
that provide an early-warning system
for the development of cancer.
for the development of cancer.
96
319440
3280
조기 경보를 가능하게 하는
중요한 생체 지표입니다.
중요한 생체 지표입니다.
05:35
And because they're abundantly present
in just about every bodily fluid,
in just about every bodily fluid,
97
323720
3416
그리고 이는 인체 내의 체액에
풍부하게 존재하기 때문에
풍부하게 존재하기 때문에
05:39
including blood, urine and saliva,
98
327160
2496
피, 소변, 타액과 같은 것도
05:41
they're extremely attractive
for noninvasive liquid biopsies.
for noninvasive liquid biopsies.
99
329680
4200
비외과적 액체 생검 샘플로
아주 적절합니다.
아주 적절합니다.
05:47
There's just one problem.
100
335040
1576
그런데 문제가 하나 있습니다.
05:48
An automated system for rapidly sorting
these important biomarkers
these important biomarkers
101
336640
4296
이런 중요한 생체 지표를 빠르게
구분하는 자동화 시스템이
구분하는 자동화 시스템이
05:52
is not currently available.
102
340960
1600
현재로서는 없다는 것입니다.
05:55
We've created a technology
that we call nano-DLD
that we call nano-DLD
103
343680
3296
하지만 저희가 개발한
나노 DLD라는 기술로
나노 DLD라는 기술로
05:59
that is capable of precisely this:
104
347000
2120
그 일을 정확하게 해낼 수 있습니다.
06:01
automated exosome isolation
105
349920
2696
자동으로 엑소좀을 구분하여
06:04
to aid rapid cancer diagnostics.
106
352640
2480
빠른 암 진단을 도와주죠.
06:08
Exosomes are the newest
early-warning weapon, if you will,
early-warning weapon, if you will,
107
356040
3536
말하자면, 엑소좀은 액상 생검 영역에서
06:11
to emerge on the liquid biopsy front.
108
359600
2056
떠오르는 최신의 조기 경보 무기입니다.
06:13
And they're really, really small.
109
361680
2296
엑소좀은 매우 작습니다.
06:16
They measure just 30 to 150
nanometers in diameter.
nanometers in diameter.
110
364000
3520
지름은 30에서 150나노미터
정도로 측정됩니다.
정도로 측정됩니다.
06:20
This is so tiny
111
368280
1296
아주 작아서
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
적혈구 세포 하나에 백만 개
정도를 넣을 수 있습니다.
정도를 넣을 수 있습니다.
06:25
That's roughly the difference
between a golf ball
between a golf ball
113
373800
2336
그 차이를 비교하자면
골프공과 미세한 모래알
정도라고 보시면 됩니다.
정도라고 보시면 됩니다.
06:28
and a fine grain piece of sand.
114
376160
1720
06:30
Once thought to be little bins
for unwanted cellular waste,
for unwanted cellular waste,
115
378920
3696
한때는 필요 없는 세포 쓰레기의
작은 쓰레기통으로 취급받았지만
작은 쓰레기통으로 취급받았지만
06:34
it has been found
that cells actually communicate
that cells actually communicate
116
382640
2976
세포들이 엑소좀을 배출하고 흡수하면서
실제로 소통하고 있음이 밝혀졌습니다.
실제로 소통하고 있음이 밝혀졌습니다.
06:37
by producing and absorbing these exosomes
117
385640
3136
06:40
which contain surface receptors,
118
388800
2376
엑소좀에는 표면 수용체와
06:43
proteins and other genetic material
collected from their cell of origin.
collected from their cell of origin.
119
391200
4000
단백질 그리고 그 기원세포에서
수집된 유전물질을 가지고 있습니다.
수집된 유전물질을 가지고 있습니다.
06:48
When absorbed by a neighboring cell,
120
396520
2656
주변 세포에 흡수될 때
06:51
exosomes release their contents
into the receiving cell,
into the receiving cell,
121
399200
3816
엑소좀은 수용 세포에
내용물을 방출하고
내용물을 방출하고
06:55
and can set in motion
fundamental changes in gene expression --
fundamental changes in gene expression --
122
403040
3216
유전자 발현의 근본적 변화를
일으킬 수 있습니다.
일으킬 수 있습니다.
06:58
some good,
123
406280
1216
좋은 변화도 있고
06:59
and this is where cancer comes in,
124
407520
1736
안 좋은 경우엔
07:01
some bad.
125
409280
1576
암이 됩니다.
07:02
Because they are clothed
in the material of the mother cell,
in the material of the mother cell,
126
410880
3776
엑소좀이 모세포의
기원물질을 가지고 있고
기원물질을 가지고 있고
07:06
and contain a sample of its environment,
127
414680
1936
그 환경의 샘플을 갖고 있기에
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
해당 세포의 건강과 근원에 대한
유전 정보를 보여줍니다.
유전 정보를 보여줍니다.
07:15
All of these qualities
make exosomes invaluable messengers
make exosomes invaluable messengers
129
423200
3136
이러한 특성 덕분에 엑소좀이
매우 중요한 메신저 역할을 하는데
매우 중요한 메신저 역할을 하는데
07:18
that potentially allow physicians
130
426360
1616
이는 잠재적으로 외과의들이
07:20
to eavesdrop on your health
at the cellular level.
at the cellular level.
131
428000
2920
여러분의 건강을 세포 단위로
살펴볼 수 있도록 해줍니다.
살펴볼 수 있도록 해줍니다.
07:24
To catch cancer early, however,
132
432080
1656
하지만 암을 조기에 발견하려면
07:25
you have to frequently
intercept these messages
intercept these messages
133
433760
2936
이런 메시지를 빈번하게 가로채서
07:28
to determine when cancer-causing
troublemakers within your body
troublemakers within your body
134
436720
3496
여러분의 몸속 발암 물질이
언제 반란을 일으킬지
언제 반란을 일으킬지
07:32
decide to start staging a coup,
135
440240
1816
진단해야 합니다.
07:34
which is why regular
screening is so critical
screening is so critical
136
442080
3016
이것이 정기 검진이 중요한 이유이고
07:37
and why we're developing
technologies to make this possible.
technologies to make this possible.
137
445120
2840
저희가 이를 위한 기술을
개발하는 이유입니다.
개발하는 이유입니다.
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
올해 최초의 엑소좀 기반
진단법이 시장에 나왔지만
진단법이 시장에 나왔지만
07:46
they are not yet part
of mainstream healthcare options.
of mainstream healthcare options.
139
454800
3280
아직까진 많이 알려진
건강 관리 방법은 아닙니다.
건강 관리 방법은 아닙니다.
07:51
In addition to their recent emergence,
140
459320
1856
최근에 나온 것이라는 점 외에도
07:53
another factor that's limiting
their widespread adoption
their widespread adoption
141
461200
3456
이 기술이 널리 퍼지는데
어려움을 겪는 점으로는
어려움을 겪는 점으로는
07:56
is that currently, no automated
exosome isolation system exists
exosome isolation system exists
142
464680
3936
현재 자동화된 엑소좀 분리체계가 없어
저렴한 정기 검사가 어렵다는 것입니다.
저렴한 정기 검사가 어렵다는 것입니다.
08:00
to make regular screening
economically accessible.
economically accessible.
143
468640
3200
08:04
The current gold standard
for exosome isolation
for exosome isolation
144
472800
2736
현재의 엑소좀 분리를 위한 표준은
08:07
includes ultracentrifugation,
145
475560
1936
초원심분리기가 필요하고
08:09
a process requiring
expensive laboratory equipment,
expensive laboratory equipment,
146
477520
3256
시료 처리를 위한 고가의 실험 장비와
08:12
a trained lab tech
147
480800
1256
숙련된 연구원
08:14
and about 30 hours of time
to process a sample.
to process a sample.
148
482080
3040
그리고 하나의 샘플 처리를 위해
약 30시간이 필요합니다.
약 30시간이 필요합니다.
08:18
We've come up with a different approach
for achieving automated exosome isolation
for achieving automated exosome isolation
149
486600
4656
저희는 소변과 같은 시료로부터
자동화된 엑소좀 분리를 가능케 하는
자동화된 엑소좀 분리를 가능케 하는
08:23
from a sample such as urine.
150
491280
1440
다른 방법을 고안해냈습니다.
08:25
We use a chip-based, continuous flow
separation technique
separation technique
151
493560
4256
저희는 전자칩 기반의
연속적인 유체 흐름 분리 기술인
연속적인 유체 흐름 분리 기술인
08:29
called deterministic lateral displacement.
152
497840
2976
측방 변위량 판정(DLD)
기술을 이용했습니다.
기술을 이용했습니다.
08:32
And we have done with it
153
500840
1376
저희가 사용한 이 방법은
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
반도체 산업에서 지난 50년간
성공적으로 사용한 방법이죠.
성공적으로 사용한 방법이죠.
08:38
We shrunk the dimensions
of this technology
of this technology
155
506720
2056
저희는 마이크로 단위에서
진정한 나노 단위로
진정한 나노 단위로
08:40
from the micron scale
to the true nanoscale.
to the true nanoscale.
156
508800
2640
이 기술을 축소했습니다.
08:44
So how does it work?
157
512720
1456
작동 원리가 궁금하시죠?
08:46
In a nutshell,
158
514200
1256
쉽게 말씀드리자면
08:47
a set of tiny pillars
separated by nanoscopic gaps
separated by nanoscopic gaps
159
515480
3976
나노 단위의 간격으로
분리된 작은 기둥들이
분리된 작은 기둥들이
08:51
are arranged in such a way
160
519480
1256
이런 식으로 배열되는데
08:52
that the system divides
the fluid into streamlines,
the fluid into streamlines,
161
520760
3056
이 시스템이 액체를
물줄기 가르듯 나눕니다.
물줄기 가르듯 나눕니다.
08:55
with the larger cancer-related
nanoparticles being separated
nanoparticles being separated
162
523840
3376
암과 관련된 더 큰 나노 분자들은
08:59
through a process of redirection
from the smaller, healthier ones,
from the smaller, healthier ones,
163
527240
3896
작고 건강한 세포들의
방향전환 과정을 통해 분리됩니다.
방향전환 과정을 통해 분리됩니다.
09:03
which can in contrast
164
531160
1536
작은 세포들은 반대로
09:04
move around the pillars
in a zigzag-type motion
in a zigzag-type motion
165
532720
2536
기둥 사이를 지그재그 모양으로 흘러
09:07
in the direction of fluid flow.
166
535280
1560
유체 흐름을 따라갑니다.
09:10
The net result is a complete separation
of these two particle populations.
of these two particle populations.
167
538080
4000
최종적으로는 이 두 분자가
완전하게 분리됩니다.
완전하게 분리됩니다.
09:15
You can visualize this separation process
168
543440
3696
이 분리 과정을 그려보면
09:19
similar to traffic on a highway
that separates into two roads,
that separates into two roads,
169
547160
3856
두 길로 나누어진
고속도로와 비슷합니다.
고속도로와 비슷합니다.
09:23
with one road going into
a low-clearance tunnel under a mountain,
a low-clearance tunnel under a mountain,
170
551040
3456
하나는 산 아래로 뚫린
높이 제한이 있는 터널이고
높이 제한이 있는 터널이고
09:26
and the other road going around it.
171
554520
2056
다른 길은 돌아가는 길인 셈이죠.
09:28
Here, smaller cars
can go through the tunnel
can go through the tunnel
172
556600
2776
소형차는 터널을 지나갈 수 있지만
09:31
while larger trucks,
carrying potentially hazardous material,
carrying potentially hazardous material,
173
559400
3296
잠재적 위험한 물질을 실은 트럭은
09:34
are forced to take the detour route.
174
562720
1760
돌아가는 길로 가야 합니다.
09:37
Traffic is effectively separated
by size and contents
by size and contents
175
565600
4096
교통량은 효과적으로
크기와 내용물로 나누어집니다.
크기와 내용물로 나누어집니다.
09:41
without impeding its flow.
176
569720
2016
흐름을 방해하지 않고 말이죠.
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
훨씬 더 작은 크기이긴 하지만
이 원리로 저희 시스템이 작동합니다.
이 원리로 저희 시스템이 작동합니다.
09:49
The idea here is that
the separation process for screening
the separation process for screening
178
577600
3856
여기에서 중요한 점은
검사를 위한 분리과정이
검사를 위한 분리과정이
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
소변, 혈액 혹은 타액 샘플을
처리하는 것처럼 간단해진다는 것이고
처리하는 것처럼 간단해진다는 것이고
09:57
which is a near-term possibility
within the next few years.
within the next few years.
180
585560
3296
단기적으로 향후 몇 년 안에
가능해질 거라는 점입니다.
가능해질 거라는 점입니다.
10:00
Ultimately, it could be used
to isolate and detect target exosomes
to isolate and detect target exosomes
181
588880
5296
궁극적으로는 이 기술로 목표로 하는
엑소좀을 분리하고 찾아내서
엑소좀을 분리하고 찾아내서
10:06
associated with
a particular type of cancer,
a particular type of cancer,
182
594200
3216
특정 암과의 관련성을
몇 분 안에 찾아내서
몇 분 안에 찾아내서
10:09
sensing and reporting
their presence within minutes.
their presence within minutes.
183
597440
2440
검사 결과를 알 수 있다는 것입니다.
10:12
This would make rapid diagnostics
virtually painless.
virtually painless.
184
600600
3200
이로써 고통 없는 빠른 진단이
가능하게 될 것입니다.
가능하게 될 것입니다.
10:16
Broadly speaking,
185
604720
1256
일반적으로 말하자면
10:18
the ability to separate
and enrich biomarkers
and enrich biomarkers
186
606000
2656
생체지표를 분리하고
더 많이 얻어내기 위해
더 많이 얻어내기 위해
10:20
with nanoscale precision
in an automated way,
in an automated way,
187
608680
2720
나노단위의 정밀도와
자동화하는 능력을 갖는다면
자동화하는 능력을 갖는다면
10:24
opens the door to better understanding
diseases such as cancer,
diseases such as cancer,
188
612320
3456
암과 같은 질병을 더 잘
이해할 수 있는 문을 열게 됩니다.
이해할 수 있는 문을 열게 됩니다.
10:27
with applications ranging
from sample preparation to diagnostics,
from sample preparation to diagnostics,
189
615800
3976
그 응용 범위도
샘플 준비부터 진단까지
10:31
and from drug resistance
monitoring to therapeutics.
monitoring to therapeutics.
190
619800
2480
약물 내성 모니터링에서
치료법까지 다양합니다.
치료법까지 다양합니다.
10:35
Even before my wife's bout with cancer,
191
623440
2016
제 아내가 암과의 사투를
벌이기 훨씬 이전부터
벌이기 훨씬 이전부터
10:37
it was a dream of mine to facilitate
the automation of this process --
the automation of this process --
192
625480
3480
정기 검진을 더 편리하게
만드는 이 과정을
만드는 이 과정을
10:41
to make regular screening more accessible,
193
629840
2936
자동화하는 것은 제 꿈이었습니다.
10:44
similar to the way Henry Ford
made the automobile accessible
made the automobile accessible
194
632800
2896
이는 헨리 포드가
조립 설비를 발전시킴으로써
조립 설비를 발전시킴으로써
10:47
to the general population
195
635720
1576
일반 대중들이 자동차를
탈 수 있게 만든 것과 비슷합니다.
탈 수 있게 만든 것과 비슷합니다.
10:49
through development of the assembly line.
196
637320
2256
10:51
Automation is the key to accessibility.
197
639600
2760
그런 접근성의 핵심은 바로
자동화입니다.
자동화입니다.
10:56
And in the spirit of the Hoover dream,
198
644280
1856
후버가 꿈꿨던 정신인
10:58
"a chicken in every pot
and a car in every garage,"
and a car in every garage,"
199
646160
2896
"모든 냄비에 닭고기를,
모든 차고에 자동차를"처럼
모든 차고에 자동차를"처럼
11:01
we're developing a technology
200
649080
1416
저희는 모든 가정에
11:02
that could ultimately place
an early-warning cancer detection system
an early-warning cancer detection system
201
650520
3816
암 진단 조기 경보 시스템을
놓을 수 있는 기술을
놓을 수 있는 기술을
11:06
in every home.
202
654360
1200
개발하고 있습니다.
11:08
This would allow
every man, woman and child
every man, woman and child
203
656000
2056
그렇게 되면 남녀노소 모두
11:10
the opportunity to be regularly tested
while they're still healthy,
while they're still healthy,
204
658080
4136
건강할 때 정기적으로
검사를 받을 수 있게 되어
검사를 받을 수 있게 되어
11:14
catching cancer when it first emerges.
205
662240
1880
발생 초기에 암을 발견할 수
있을 것입니다.
있을 것입니다.
11:17
It is my hope and dream
206
665400
1496
제 희망이자 꿈은
11:18
to help people around the world
avoid the high costs --
avoid the high costs --
207
666920
3696
세상 사람들이
오늘날 암환자들이 겪는 것처럼
11:22
physical, financial and emotional --
208
670640
2536
물리적, 금전적, 심리적으로 비싼
대가를 치르지 않도록 하는 것입니다.
대가를 치르지 않도록 하는 것입니다.
11:25
faced by today's cancer patients,
209
673200
1720
11:27
hardships that I'm well acquainted with.
210
675600
2320
저는 그 어려움을 잘 알거든요.
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
또한, 다행스러운 소식은
아내의 암을 일찍 발견했기에
아내의 암을 일찍 발견했기에
11:35
her treatment was successful,
212
683800
1656
치료가 성공적이었고
11:37
and she is now, thankfully, cancer-free.
213
685480
2256
감사하게도 완치되었습니다.
11:39
(Applause)
214
687760
2200
(박수)
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
모든 사람이 이런 결과를
얻게 되는 되기를 기대합니다.
얻게 되는 되기를 기대합니다.
11:53
With the work that my team
has already done
has already done
216
701280
2056
저와 저희 연구진이 개발한
11:55
on separation of nanoscale biomarkers
217
703360
2736
초기 암을 빨리 진단할 수 있는
나노 단위 생체지표 분리 기술로
나노 단위 생체지표 분리 기술로
11:58
for rapid, early-stage cancer diagnostics,
218
706120
2936
12:01
I am optimistic
that within the next decade,
that within the next decade,
219
709080
2536
저는 향후 10년 이내에
12:03
this type of technology will be available,
220
711640
2576
이러한 기술이 가능해져서
12:06
helping protect our friends,
our family and future generations.
our family and future generations.
221
714240
3880
우리의 친구와 가족, 미래 세대를
도울 수 있을 거라 낙관합니다.
도울 수 있을 거라 낙관합니다.
12:10
Even if we are so unlucky
as to be diagnosed with cancer,
as to be diagnosed with cancer,
222
718680
3896
우리가 암에 걸릴 정도로 불행하더라도
12:14
that early-stage alarm
will provide a strong beacon of hope.
will provide a strong beacon of hope.
223
722600
2880
이런 조기 경보가 강력한
희망의 등불이 될 것입니다
희망의 등불이 될 것입니다
12:18
Thank you.
224
726280
1216
감사합니다.
12:19
(Applause)
225
727520
5789
(박수)
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