ABOUT THE SPEAKER
Joshua Smith - Cancer fighter
Motivated 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. 


More profile about the speaker
Joshua Smith | Speaker | TED.com
TED@IBM

Joshua Smith: New nanotech to detect cancer early

조슈아 스미스(Joshua Smith): 암을 조기에 진단하는 새로운 나노기술

Filmed:
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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.
- Cancer fighter
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 cancer암."
0
4240
2600
"당신은 암에 걸렸습니다."
00:20
Sadly슬프게도, about 40 percent퍼센트 of us will hear듣다
those three세 words말 within이내에 our lifetime일생,
1
8680
4440
슬프지만 우리 중 약 40%는
살면서 이 말을 듣게 됩니다.
00:25
and half절반 will not survive생존하다.
2
13840
2120
그리고 그중 절반은
살아남지 못합니다.
00:28
This means방법 that two out of five다섯
of your closest가장 가까운 friends친구 and relatives친척
3
16960
3856
이 말인즉슨, 여러분의 가장 절친한
친구나 지인 5명 중 2명은
00:32
will be diagnosed진단받은
with some form형태 of cancer암,
4
20840
2456
암 진단을 받게 된다는 것이고
00:35
and one will die주사위.
5
23320
1480
그중 1명은 죽는다는 것입니다.
00:39
Beyond을 넘어서 the physical물리적 인 hardships풍파,
6
27280
1456
육체적 역경 이외에도
00:40
roughly대충 one-third삼분의 일
of cancer암 survivors생존자 here in the US
7
28760
3176
미국에서 암을 이겨낸
대략 3분의 1의 사람들은
00:43
will go into debt빚 from treatment치료.
8
31960
1736
치료비 빚더미에 앉게 됩니다.
00:45
And they're at least가장 작은 two and a half절반 times타임스
more likely아마도 to declare알리다 bankruptcy파산
9
33720
3736
그리고 암에 걸리지 않은
사람들에 비해 2.5배나
00:49
than those without없이 cancer암.
10
37480
1240
파산확률이 높습니다.
00:51
This disease질병 is pervasive퍼지는.
11
39680
2376
이 병은 광범위하게 영향을 미칩니다.
00:54
It's emotionally감정적으로 draining배수구
12
42080
1576
정신적으로도 지치게 하고
00:55
and, for many많은,
13
43680
1216
많은 사람을
00:56
financially재정적으로 destructive파괴적인.
14
44920
1400
금전적으로도 무너뜨립니다.
00:59
But a cancer암 diagnosis진단
doesn't have to be a death죽음 sentence문장.
15
47880
3560
하지만 암 진단을 사망선고로
받아들일 필요는 없습니다.
01:03
Finding발견 cancer암 early이른,
16
51920
1856
암세포를 더 빨리
01:05
closer더 가까운 its genesis창세기,
17
53800
1216
초기에 발견하는 것이 중요한 이유는
01:07
is one of the critical결정적인 factors요인들
to improving개선 treatment치료 options옵션들,
18
55040
3616
선택 가능한 치료 방법을 늘리고
01:10
reducing감소시키는 its emotional정서적 인 impact충격
19
58680
1976
심리적인 영향도 줄이고
01:12
and minimizing최소화하는 financial재정적 인 burdens짐.
20
60680
1960
금전 부담도 줄이기 때문입니다.
01:15
Most가장 importantly중요하게,
21
63560
1215
무엇보다도
암을 조기에 발견하는 것이
제 연구의 최우선 목표이기도 합니다.
01:16
finding발견 cancer암 early이른 --
22
64800
1256
01:18
which어느 is one of the primary행성
aims목표 of my research연구 --
23
66080
2896
01:21
greatly매우 enhances강화하다 your odds승산 of survival활착.
24
69000
2160
생존 확률을 크게 높이겠다는 거죠.
01:24
If we just look at the case케이스
of breast유방 cancer암 for example예,
25
72120
2736
예를 들어 유방암의 경우를 보면
01:26
we find that those who are diagnosed진단받은
and treated치료 된 at stage단계 one
26
74880
3496
1기에 진단이 내려져
치료를 받은 환자들은
01:30
have a five-year5 년 survival활착 rate율
of nearly거의 100 percent퍼센트 --
27
78400
3760
5년 동안 생존할 확률이
거의 100%에 가깝습니다.
01:34
odds승산 that decrease감소 to just 22 percent퍼센트
if treated치료 된 at stage단계 four사.
28
82760
4000
하지만 4기에 치료를 시작하면
그 확률이 22%로 줄어듭니다.
01:40
And similar비슷한 trends동향 are found녹이다
for colorectal결장 직장 and ovarian난소 cancer암.
29
88040
3960
그리고 직장암이나 난소암의
경우에도 유사한 경향을 보입니다.
01:46
Now, we're all aware알고있는
that an early이른 diagnosis진단 that is accurate정확한
30
94000
5456
자, 이제 초기에
정확하게 진단하는 것이
01:51
is critical결정적인 for survival활착.
31
99480
2120
생존에 있어서 중요함을 알았습니다.
01:55
The problem문제 is that many많은
cancer암 diagnostic특수 증상 tools도구들 are invasive침략적인,
32
103600
3816
문제는 많은 암 진단 방법들이
몸에 칼을 대야하고
01:59
costly값이 비싼,
33
107440
1216
비싸고
02:00
often자주 inaccurate부정확 한
34
108680
1216
부정확할 때도 있고
02:01
and they can take an agonizing고뇌하는
amount양 of time to get the results결과들 back.
35
109920
3640
결과가 나오는데 굉장히 오랜
시간이 걸릴 수도 있다는 것입니다.
02:06
Still worse보다 나쁜, when it comes온다
to some forms형태 of cancer암,
36
114520
2416
더 나쁜 경우는 특정 암에 관해서
02:08
such이러한 as ovarian난소,
liver간 or pancreatic췌장의 cancer암,
37
116960
4296
예를 들어 난소암, 간암, 췌장암 등은
02:13
good screening상영 methods행동 양식 simply간단히 don't exist있다,
38
121280
2680
훌륭한 검출 방법이란 것이 없습니다.
02:16
meaning의미 that often자주 people wait
until...까지 physical물리적 인 symptoms조짐 surface표면,
39
124880
4056
이 말은, 환자들의 신체에
표면적 증상이 나타났을 때는
02:20
which어느 are themselves그들 자신 already이미
indicators지시계 of late-stage말기 progression진행.
40
128960
3480
이미 말기까지 진행되었음을
의미하기 때문이죠.
02:25
Like a tornado폭풍 strike스트라이크 in an area지역
without없이 an early이른 warning경고 system체계,
41
133920
3576
조기 경보 시스템이 없는 지역이
토네이도를 맞은 것처럼
02:29
there is no alarm경보 to warn경고하다,
42
137520
1896
위험을 알려줄 경보가 없습니다.
02:31
for the danger위험 is already이미 at your doorstep현관 계단
43
139440
2856
눈앞에 위험이 이미 닥치고 나면
02:34
when your odds승산 of survival활착
are greatly매우 reduced줄인.
44
142320
3040
여러분의 생존 확률은 크게 낮아집니다.
02:39
Having갖는 the convenience편의 and accessibility접근성
of regular정규병 screening상영 options옵션들
45
147400
4256
정기 검진이 편리성과 접근성을 갖추면
02:43
that are affordable저렴한, noninvasive비 침습적
and could provide~을 제공하다 results결과들 much sooner더 일찍,
46
151680
5336
즉 저렴하고, 수술도 필요 없고,
빠른 결과를 제공한다면
02:49
would provide~을 제공하다 us with a formidable무서운
weapon무기 in the fight싸움 against반대 cancer암.
47
157040
4440
암과의 싸움에서
가공할 무기가 될 것입니다.
02:54
An early이른 warning경고 would allow허용하다 us
to get out ahead앞으로 of the disease질병
48
162760
3056
조기 경보는 우리가
질병을 앞질러 가게 해줍니다.
02:57
instead대신에 of merely단지
following수행원 in its relentless잔인한 wake일어나 다.
49
165840
2736
단지 그 잔혹한 흔적을
따라가는 대신 말이죠.
03:00
And this is exactly정확하게 what I've been doing.
50
168600
1976
바로 그것이 제가 하고 있는 일입니다.
03:02
For the past과거 three세 years연령,
I've been developing개발 중 technologies기술
51
170600
3136
지난 3년 동안 제가 개발한 기술은
03:05
that could ultimately궁극적으로 aid도움 clinicians임상의들
52
173760
1736
궁극적으로 의사들을 도와
03:07
with rapid빠른, early-stage초기 단계
cancer암 diagnostics진단.
53
175520
2920
빠르고, 조기에 암 진단을
할 수 있는 기술입니다.
03:10
And I've been fueled연료가 공급 된
by a deep깊은 scientific과학적 curiosity호기심,
54
178920
3856
그리고 저는 지금까지
깊은 과학적 호기심과
03:14
and a passion열정 to change변화 these statistics통계.
55
182800
2520
이런 문제 해결에 대한
열정에 힘입었습니다.
03:18
Last year년 however하나,
56
186880
1200
하지만 작년에
03:20
this fight싸움 became되었다 much more personal개인적인
57
188960
1760
이 싸움은 더욱 개인적
문제로 다가왔습니다.
03:24
when my wife아내 was diagnosed진단받은
with breast유방 cancer암.
58
192040
2320
제 아내가 유방암
진단을 받게 된 것이죠.
03:27
It was an experience경험 that added추가 된 a strong강한
and unexpected예기치 않은 emotional정서적 인 dimension치수
59
195560
4416
저의 노력에 강력하고 예상치 못한
감정을 더해준 경험이었습니다.
03:32
to these efforts노력.
60
200000
1200
03:35
I know firsthand직접 how life-altering인생을 바꾸는
treatment치료 can be,
61
203240
3280
저는 그 치료가 삶에 끼치는
영향을 일단 알고 있었습니다.
03:39
and I'm keenly날카로운 aware알고있는
of the emotional정서적 인 havoc큰 파란
62
207520
2656
암이 불러올 가족 전체의 심리적
혼란도 아주 잘 알고 있었습니다.
03:42
that cancer암 can wreak가하다 on a family가족,
63
210200
2456
03:44
which어느 in our case케이스
included포함 된 our two young어린 daughters딸.
64
212680
2400
저의 어린 두 딸을 포함해서 말이죠.
03:48
Because we found녹이다 it early이른
during...동안 a routine루틴 mammogram유방 X 선 사진,
65
216400
3136
정기적인 유방 조영 촬영으로
이를 초기에 발견했기 때문에
03:51
we were able할 수 있는 to focus초점
primarily주로 on treatment치료 options옵션들
66
219560
3696
우리는 국부적인 종양에 대한
우선적 처치에 집중할 수 있었고
03:55
for the localized지역화 된 tumor종양,
67
223280
1536
03:56
reaffirming재확인하다 to me
how important중대한 an early이른 diagnosis진단 is.
68
224840
4400
초기 진단이 얼마나 중요한지
더 큰 확신을 갖게 되었습니다.
04:02
Unlike같지 않은 other forms형태 of cancer암,
69
230960
1480
다른 형태의 암과는 달리
04:05
mammograms유방 조영술 do offer제공 an early-stage초기 단계
screening상영 option선택권 for breast유방 cancer암.
70
233400
3656
유방암은 유방 조영술로
초기 진단이 가능합니다.
04:09
Still, not everyone각자 모두 has this done끝난,
71
237080
2216
그러나 누구나 이 검사를
받는 것도 아니고
04:11
or they may할 수있다 develop나타나게 하다 breast유방 cancer암
72
239320
1586
유방 조영술이 권장되는 중년 이전에
유방암이 진행될 수도 있죠.
04:12
before the middle중간 age나이 recommendation추천
for having데 a mammogram유방 X 선 사진.
73
240930
3120
04:17
So, there's still
a lot of room방 for improvement개량,
74
245560
2256
그래서 검사법이 있는 암이라고 해도
04:19
even for cancers암
that do have screening상영 options옵션들,
75
247840
2256
개선의 여지는 여전히 많이 있으며
04:22
and, of course코스, considerable많은 benefits은혜
for those that don't.
76
250120
2840
물론 그렇지 않은 암에도
상당한 이점이 있습니다.
04:25
A key키 challenge도전 then
for cancer암 researchers연구원
77
253680
2736
암 연구자들에게 있어서
가장 중요한 과제는
04:28
is to develop나타나게 하다 methods행동 양식
78
256440
1296
다양한 종류의 암에 대한 정기 검진을
04:29
that make regular정규병 screening상영
for many많은 types유형 of cancers암
79
257760
3536
더 편리하게 하는 방법을
만드는 것입니다.
04:33
much more accessible얻기 쉬운.
80
261320
1240
04:35
Imagine상상해 보라. a scenario대본
where during...동안 your regular정규병 checkup건강 진단,
81
263920
3056
여러분이 정기 검진을
받으러 병원에 갔는데
04:39
your doctor의사 can take
a simple단순한, noninvasive비 침습적 urine오줌 sample견본,
82
267000
3776
담당 의사가 단순히
비외과적 소변 샘플이나
액상의 생검 시료만으로
04:42
or other liquid액체 biopsy생검,
83
270800
1240
04:44
and present선물 you with the results결과들
before you even leave휴가 the doctor's의사의 office사무실.
84
272720
3524
여러분이 그 방을 나가기도 전에
결과를 보여준다고 생각해 보세요.
04:48
Such이러한 a technology과학 기술 could
dramatically극적으로 reduce줄이다 the number번호 of people
85
276800
3536
이러한 기술이 있다면 암 조기 진단의
감시망이 놓치는 환자의 숫자를
04:52
who slip슬립 through...을 통하여 the net그물
of an early-stage초기 단계 cancer암 diagnosis진단.
86
280360
3240
현저하게 낮출 것입니다.
04:56
My research연구 team팀
of engineers엔지니어 and biochemists생화학 자들
87
284840
2816
엔지니어와 생화학자로
이루어진 저희 연구진은
04:59
is working일 on exactly정확하게 this challenge도전.
88
287680
2040
바로 이런 과제를 연구하고 있습니다.
05:02
We're working일 on ways길 to frequently자주
activate활성화하다 an early-stage초기 단계 cancer암 alarm경보
89
290320
5136
저희는 사람들이 건강할 때부터
정기 검진을 시작하도록 함으로써
05:07
by enabling가능하게하는 regular정규병 screenings상영
that would start스타트 when a person사람 is healthy건강한
90
295480
4336
암 초기 경보를 활성화하는
방안을 연구하고 있습니다.
05:11
so that action동작 could be taken취한
to stop cancer암 the moment순간 it emerges나온다.,
91
299840
4296
이를 통해 암이 생기는
순간에 진행을 막고
05:16
and before it can progress진행
beyond...을 넘어서 its infancy초기.
92
304160
2680
더 진행되지 않도록 하고자 합니다.
05:20
The silver은 bullet총알 in this case케이스
are tiny작은 vesicles소포,
93
308640
3016
이를 위한 묘책이 바로
미세 소낭입니다.
05:23
little escape탈출 pods꼬투리 regularly정기적으로 shed흘리다
by cells세포들 called전화 한 exosomes엑소 좀.
94
311680
4440
세포에서 주기적으로 배출되는
작은 소포체로서 엑소좀이라고 하죠.
05:28
Exosomes엑소 좀 are important중대한 biomarkers바이오 마커
95
316680
2736
엑소좀은 암의 진전 과정에 있어서
05:31
that provide~을 제공하다 an early-warning조기 경보 system체계
for the development개발 of cancer암.
96
319440
3280
조기 경보를 가능하게 하는
중요한 생체 지표입니다.
05:35
And because they're abundantly풍부하게 present선물
in just about every...마다 bodily육체적으로 fluid유동체,
97
323720
3416
그리고 이는 인체 내의 체액에
풍부하게 존재하기 때문에
05:39
including포함 blood피, urine오줌 and saliva타액,
98
327160
2496
피, 소변, 타액과 같은 것도
05:41
they're extremely매우 attractive매력적인
for noninvasive비 침습적 liquid액체 biopsies생검.
99
329680
4200
비외과적 액체 생검 샘플로
아주 적절합니다.
05:47
There's just one problem문제.
100
335040
1576
그런데 문제가 하나 있습니다.
05:48
An automated자동화 된 system체계 for rapidly빠르게 sorting선별
these important중대한 biomarkers바이오 마커
101
336640
4296
이런 중요한 생체 지표를 빠르게
구분하는 자동화 시스템이
05:52
is not currently현재 available유효한.
102
340960
1600
현재로서는 없다는 것입니다.
05:55
We've우리는 created만들어진 a technology과학 기술
that we call nano-DLD나노 DLD
103
343680
3296
하지만 저희가 개발한
나노 DLD라는 기술로
05:59
that is capable유능한 of precisely정확하게 this:
104
347000
2120
그 일을 정확하게 해낼 수 있습니다.
06:01
automated자동화 된 exosome엑소 좀 isolation격리
105
349920
2696
자동으로 엑소좀을 구분하여
06:04
to aid도움 rapid빠른 cancer암 diagnostics진단.
106
352640
2480
빠른 암 진단을 도와주죠.
06:08
Exosomes엑소 좀 are the newest최신의
early-warning조기 경보 weapon무기, if you will,
107
356040
3536
말하자면, 엑소좀은 액상 생검 영역에서
06:11
to emerge나타나다 on the liquid액체 biopsy생검 front앞.
108
359600
2056
떠오르는 최신의 조기 경보 무기입니다.
06:13
And they're really, really small작은.
109
361680
2296
엑소좀은 매우 작습니다.
06:16
They measure법안 just 30 to 150
nanometers나노 미터 in diameter직경.
110
364000
3520
지름은 30에서 150나노미터
정도로 측정됩니다.
06:20
This is so tiny작은
111
368280
1296
아주 작아서
06:21
that you could fit적당한 about a million백만
of them into a single단일 red빨간 blood피 cell세포.
112
369600
3640
적혈구 세포 하나에 백만 개
정도를 넣을 수 있습니다.
06:25
That's roughly대충 the difference차
between중에서 a golf골프 ball공
113
373800
2336
그 차이를 비교하자면
골프공과 미세한 모래알
정도라고 보시면 됩니다.
06:28
and a fine grain곡물 piece조각 of sand모래.
114
376160
1720
06:30
Once일단 thought to be little bins쓰레기통
for unwanted불필요한 cellular세포질의 waste낭비,
115
378920
3696
한때는 필요 없는 세포 쓰레기의
작은 쓰레기통으로 취급받았지만
06:34
it has been found녹이다
that cells세포들 actually사실은 communicate소통하다
116
382640
2976
세포들이 엑소좀을 배출하고 흡수하면서
실제로 소통하고 있음이 밝혀졌습니다.
06:37
by producing생산 and absorbing흡수하는 these exosomes엑소 좀
117
385640
3136
06:40
which어느 contain있다 surface표면 receptors수용체,
118
388800
2376
엑소좀에는 표면 수용체와
06:43
proteins단백질 and other genetic유전적인 material자료
collected모은 from their그들의 cell세포 of origin유래.
119
391200
4000
단백질 그리고 그 기원세포에서
수집된 유전물질을 가지고 있습니다.
06:48
When absorbed흡수 된 by a neighboring이웃 cell세포,
120
396520
2656
주변 세포에 흡수될 때
06:51
exosomes엑소 좀 release해제 their그들의 contents내용
into the receiving전수 cell세포,
121
399200
3816
엑소좀은 수용 세포에
내용물을 방출하고
06:55
and can set세트 in motion운동
fundamental기본적인 changes변화들 in gene유전자 expression표현 --
122
403040
3216
유전자 발현의 근본적 변화를
일으킬 수 있습니다.
06:58
some good,
123
406280
1216
좋은 변화도 있고
06:59
and this is where cancer암 comes온다 in,
124
407520
1736
안 좋은 경우엔
07:01
some bad나쁜.
125
409280
1576
암이 됩니다.
07:02
Because they are clothed옷을 입은
in the material자료 of the mother어머니 cell세포,
126
410880
3776
엑소좀이 모세포의
기원물질을 가지고 있고
07:06
and contain있다 a sample견본 of its environment환경,
127
414680
1936
그 환경의 샘플을 갖고 있기에
07:08
they provide~을 제공하다 a genetic유전적인 snapshot스냅 사진
of that cell's세포의 health건강 and its origin유래.
128
416640
5080
해당 세포의 건강과 근원에 대한
유전 정보를 보여줍니다.
07:15
All of these qualities자질
make exosomes엑소 좀 invaluable매우 귀중한 messengers메신저
129
423200
3136
이러한 특성 덕분에 엑소좀이
매우 중요한 메신저 역할을 하는데
07:18
that potentially잠재적으로 allow허용하다 physicians의사들
130
426360
1616
이는 잠재적으로 외과의들이
07:20
to eavesdrop엿듣다 on your health건강
at the cellular세포질의 level수평.
131
428000
2920
여러분의 건강을 세포 단위로
살펴볼 수 있도록 해줍니다.
07:24
To catch잡기 cancer암 early이른, however하나,
132
432080
1656
하지만 암을 조기에 발견하려면
07:25
you have to frequently자주
intercept요격하다 these messages메시지
133
433760
2936
이런 메시지를 빈번하게 가로채서
07:28
to determine결정 when cancer-causing암 유발
troublemakers말썽 꾸러기 within이내에 your body신체
134
436720
3496
여러분의 몸속 발암 물질이
언제 반란을 일으킬지
07:32
decide결정하다 to start스타트 staging각색 a coup일격,
135
440240
1816
진단해야 합니다.
07:34
which어느 is why regular정규병
screening상영 is so critical결정적인
136
442080
3016
이것이 정기 검진이 중요한 이유이고
07:37
and why we're developing개발 중
technologies기술 to make this possible가능한.
137
445120
2840
저희가 이를 위한 기술을
개발하는 이유입니다.
07:41
While the first exosome-based엑소 좀 기반 diagnostics진단
emerged출현 한 on the market시장 just this year년,
138
449120
5656
올해 최초의 엑소좀 기반
진단법이 시장에 나왔지만
07:46
they are not yet아직 part부품
of mainstream주류 healthcare건강 관리 options옵션들.
139
454800
3280
아직까진 많이 알려진
건강 관리 방법은 아닙니다.
07:51
In addition부가 to their그들의 recent충적세 emergence출현,
140
459320
1856
최근에 나온 것이라는 점 외에도
07:53
another다른 factor인자 that's limiting제한적
their그들의 widespread펼친 adoption양자
141
461200
3456
이 기술이 널리 퍼지는데
어려움을 겪는 점으로는
07:56
is that currently현재, no automated자동화 된
exosome엑소 좀 isolation격리 system체계 exists존재하다
142
464680
3936
현재 자동화된 엑소좀 분리체계가 없어
저렴한 정기 검사가 어렵다는 것입니다.
08:00
to make regular정규병 screening상영
economically경제적으로 accessible얻기 쉬운.
143
468640
3200
08:04
The current흐름 gold금 standard표준
for exosome엑소 좀 isolation격리
144
472800
2736
현재의 엑소좀 분리를 위한 표준은
08:07
includes포함하다 ultracentrifugation초 원심 분리,
145
475560
1936
초원심분리기가 필요하고
08:09
a process방법 requiring요구하는
expensive비싼 laboratory실험실 equipment장비,
146
477520
3256
시료 처리를 위한 고가의 실험 장비와
08:12
a trained훈련 된 lab랩 tech기술
147
480800
1256
숙련된 연구원
08:14
and about 30 hours시간 of time
to process방법 a sample견본.
148
482080
3040
그리고 하나의 샘플 처리를 위해
약 30시간이 필요합니다.
08:18
We've우리는 come up with a different다른 approach접근
for achieving달성 automated자동화 된 exosome엑소 좀 isolation격리
149
486600
4656
저희는 소변과 같은 시료로부터
자동화된 엑소좀 분리를 가능케 하는
08:23
from a sample견본 such이러한 as urine오줌.
150
491280
1440
다른 방법을 고안해냈습니다.
08:25
We use a chip-based칩 기반, continuous마디 없는 flow흐름
separation분리 technique기술
151
493560
4256
저희는 전자칩 기반의
연속적인 유체 흐름 분리 기술인
08:29
called전화 한 deterministic결정 론적 인 lateral옆쪽 displacement배수량.
152
497840
2976
측방 변위량 판정(DLD)
기술을 이용했습니다.
08:32
And we have done끝난 with it
153
500840
1376
저희가 사용한 이 방법은
08:34
what the semiconductor반도체 industry산업 has done끝난
so successfully성공적으로 for the past과거 50 years연령.
154
502240
4456
반도체 산업에서 지난 50년간
성공적으로 사용한 방법이죠.
08:38
We shrunk수축 된 the dimensions치수
of this technology과학 기술
155
506720
2056
저희는 마이크로 단위에서
진정한 나노 단위로
08:40
from the micron미크론 scale규모
to the true참된 nanoscale나노 크기의.
156
508800
2640
이 기술을 축소했습니다.
08:44
So how does it work?
157
512720
1456
작동 원리가 궁금하시죠?
08:46
In a nutshell간단히 말하자면,
158
514200
1256
쉽게 말씀드리자면
08:47
a set세트 of tiny작은 pillars기둥
separated분리 된 by nanoscopic나노 gaps틈새
159
515480
3976
나노 단위의 간격으로
분리된 작은 기둥들이
08:51
are arranged배열 된 in such이러한 a way
160
519480
1256
이런 식으로 배열되는데
08:52
that the system체계 divides나누다
the fluid유동체 into streamlines유선,
161
520760
3056
이 시스템이 액체를
물줄기 가르듯 나눕니다.
08:55
with the larger더 큰 cancer-related암 관련
nanoparticles나노 입자 being존재 separated분리 된
162
523840
3376
암과 관련된 더 큰 나노 분자들은
08:59
through...을 통하여 a process방법 of redirection방향 전환
from the smaller더 작은, healthier더 건강한 ones그들,
163
527240
3896
작고 건강한 세포들의
방향전환 과정을 통해 분리됩니다.
09:03
which어느 can in contrast대조
164
531160
1536
작은 세포들은 반대로
09:04
move움직임 around the pillars기둥
in a zigzag-type지그재그 형 motion운동
165
532720
2536
기둥 사이를 지그재그 모양으로 흘러
09:07
in the direction방향 of fluid유동체 flow흐름.
166
535280
1560
유체 흐름을 따라갑니다.
09:10
The net그물 result결과 is a complete완전한 separation분리
of these two particle입자 populations인구.
167
538080
4000
최종적으로는 이 두 분자가
완전하게 분리됩니다.
09:15
You can visualize시각화하다 this separation분리 process방법
168
543440
3696
이 분리 과정을 그려보면
09:19
similar비슷한 to traffic교통 on a highway고속도로
that separates분리하다 into two roads도로,
169
547160
3856
두 길로 나누어진
고속도로와 비슷합니다.
09:23
with one road도로 going into
a low-clearance낮은 클리어런스 tunnel터널 under아래에 a mountain산,
170
551040
3456
하나는 산 아래로 뚫린
높이 제한이 있는 터널이고
09:26
and the other road도로 going around it.
171
554520
2056
다른 길은 돌아가는 길인 셈이죠.
09:28
Here, smaller더 작은 cars자동차
can go through...을 통하여 the tunnel터널
172
556600
2776
소형차는 터널을 지나갈 수 있지만
09:31
while larger더 큰 trucks트럭,
carrying적재 potentially잠재적으로 hazardous위험한 material자료,
173
559400
3296
잠재적 위험한 물질을 실은 트럭은
09:34
are forced강요된 to take the detour우회 route노선.
174
562720
1760
돌아가는 길로 가야 합니다.
09:37
Traffic교통 is effectively효과적으로 separated분리 된
by size크기 and contents내용
175
565600
4096
교통량은 효과적으로
크기와 내용물로 나누어집니다.
09:41
without없이 impeding방해하는 its flow흐름.
176
569720
2016
흐름을 방해하지 않고 말이죠.
09:43
And this is exactly정확하게 how our system체계 works공장
on a much, much smaller더 작은 scale규모.
177
571760
4280
훨씬 더 작은 크기이긴 하지만
이 원리로 저희 시스템이 작동합니다.
09:49
The idea생각 here is that
the separation분리 process방법 for screening상영
178
577600
3856
여기에서 중요한 점은
검사를 위한 분리과정이
09:53
could be as simple단순한 as processing가공
a sample견본 of urine오줌, blood피 or saliva타액,
179
581480
4056
소변, 혈액 혹은 타액 샘플을
처리하는 것처럼 간단해진다는 것이고
09:57
which어느 is a near-term단기간에 possibility가능성
within이내에 the next다음 것 few조금 years연령.
180
585560
3296
단기적으로 향후 몇 년 안에
가능해질 거라는 점입니다.
10:00
Ultimately궁극적으로, it could be used
to isolate격리하다 and detect탐지하다 target목표 exosomes엑소 좀
181
588880
5296
궁극적으로는 이 기술로 목표로 하는
엑소좀을 분리하고 찾아내서
10:06
associated관련 with
a particular특별한 type유형 of cancer암,
182
594200
3216
특정 암과의 관련성을
몇 분 안에 찾아내서
10:09
sensing감지 and reporting보고
their그들의 presence존재 within이내에 minutes의사록.
183
597440
2440
검사 결과를 알 수 있다는 것입니다.
10:12
This would make rapid빠른 diagnostics진단
virtually사실상 painless고통없는.
184
600600
3200
이로써 고통 없는 빠른 진단이
가능하게 될 것입니다.
10:16
Broadly대체로 speaking말하기,
185
604720
1256
일반적으로 말하자면
10:18
the ability능력 to separate갈라진
and enrich높이다 biomarkers바이오 마커
186
606000
2656
생체지표를 분리하고
더 많이 얻어내기 위해
10:20
with nanoscale나노 크기의 precision정도
in an automated자동화 된 way,
187
608680
2720
나노단위의 정밀도와
자동화하는 능력을 갖는다면
10:24
opens열리다 the door문 to better understanding이해
diseases질병 such이러한 as cancer암,
188
612320
3456
암과 같은 질병을 더 잘
이해할 수 있는 문을 열게 됩니다.
10:27
with applications응용 프로그램 ranging범위
from sample견본 preparation예비 to diagnostics진단,
189
615800
3976
그 응용 범위도
샘플 준비부터 진단까지
10:31
and from drug약 resistance저항
monitoring모니터링 to therapeutics치료학.
190
619800
2480
약물 내성 모니터링에서
치료법까지 다양합니다.
10:35
Even before my wife's아내 bout합 with cancer암,
191
623440
2016
제 아내가 암과의 사투를
벌이기 훨씬 이전부터
10:37
it was a dream꿈 of mine광산 to facilitate용이하게하다
the automation오토메이션 of this process방법 --
192
625480
3480
정기 검진을 더 편리하게
만드는 이 과정을
10:41
to make regular정규병 screening상영 more accessible얻기 쉬운,
193
629840
2936
자동화하는 것은 제 꿈이었습니다.
10:44
similar비슷한 to the way Henry헨리 Ford포드
made만든 the automobile자동차 accessible얻기 쉬운
194
632800
2896
이는 헨리 포드가
조립 설비를 발전시킴으로써
10:47
to the general일반 population인구
195
635720
1576
일반 대중들이 자동차를
탈 수 있게 만든 것과 비슷합니다.
10:49
through...을 통하여 development개발 of the assembly어셈블리 line선.
196
637320
2256
10:51
Automation오토메이션 is the key키 to accessibility접근성.
197
639600
2760
그런 접근성의 핵심은 바로
자동화입니다.
10:56
And in the spirit정신 of the Hoover후버 dream꿈,
198
644280
1856
후버가 꿈꿨던 정신인
10:58
"a chicken치킨 in every...마다 pot냄비
and a car차 in every...마다 garage차고,"
199
646160
2896
"모든 냄비에 닭고기를,
모든 차고에 자동차를"처럼
11:01
we're developing개발 중 a technology과학 기술
200
649080
1416
저희는 모든 가정에
11:02
that could ultimately궁극적으로 place장소
an early-warning조기 경보 cancer암 detection발각 system체계
201
650520
3816
암 진단 조기 경보 시스템을
놓을 수 있는 기술을
11:06
in every...마다 home.
202
654360
1200
개발하고 있습니다.
11:08
This would allow허용하다
every...마다 man, woman여자 and child어린이
203
656000
2056
그렇게 되면 남녀노소 모두
11:10
the opportunity기회 to be regularly정기적으로 tested테스트 한
while they're still healthy건강한,
204
658080
4136
건강할 때 정기적으로
검사를 받을 수 있게 되어
11:14
catching매력 있는 것 cancer암 when it first emerges나온다..
205
662240
1880
발생 초기에 암을 발견할 수
있을 것입니다.
11:17
It is my hope기대 and dream꿈
206
665400
1496
제 희망이자 꿈은
11:18
to help people around the world세계
avoid기피 the high높은 costs소송 비용 --
207
666920
3696
세상 사람들이
오늘날 암환자들이 겪는 것처럼
11:22
physical물리적 인, financial재정적 인 and emotional정서적 인 --
208
670640
2536
물리적, 금전적, 심리적으로 비싼
대가를 치르지 않도록 하는 것입니다.
11:25
faced직면 한 by today's오늘의 cancer암 patients환자,
209
673200
1720
11:27
hardships풍파 that I'm well acquainted정통한 with.
210
675600
2320
저는 그 어려움을 잘 알거든요.
11:31
I'm also또한 happy행복 to report보고서 that because
we caught잡힌 my wife's아내 cancer암 early이른,
211
679400
4376
또한, 다행스러운 소식은
아내의 암을 일찍 발견했기에
11:35
her treatment치료 was successful성공한,
212
683800
1656
치료가 성공적이었고
11:37
and she is now, thankfully고맙게도, cancer-free암이없는.
213
685480
2256
감사하게도 완치되었습니다.
11:39
(Applause박수 갈채)
214
687760
2200
(박수)
11:48
It is an outcome결과 that I would like to see
for everyone각자 모두 with a cancer암 diagnosis진단.
215
696160
4400
모든 사람이 이런 결과를
얻게 되는 되기를 기대합니다.
11:53
With the work that my team팀
has already이미 done끝난
216
701280
2056
저와 저희 연구진이 개발한
11:55
on separation분리 of nanoscale나노 크기의 biomarkers바이오 마커
217
703360
2736
초기 암을 빨리 진단할 수 있는
나노 단위 생체지표 분리 기술로
11:58
for rapid빠른, early-stage초기 단계 cancer암 diagnostics진단,
218
706120
2936
12:01
I am optimistic낙관적 인
that within이내에 the next다음 것 decade로사리오 염주,
219
709080
2536
저는 향후 10년 이내에
12:03
this type유형 of technology과학 기술 will be available유효한,
220
711640
2576
이러한 기술이 가능해져서
12:06
helping거들기 protect보호 our friends친구,
our family가족 and future미래 generations세대.
221
714240
3880
우리의 친구와 가족, 미래 세대를
도울 수 있을 거라 낙관합니다.
12:10
Even if we are so unlucky불길한
as to be diagnosed진단받은 with cancer암,
222
718680
3896
우리가 암에 걸릴 정도로 불행하더라도
12:14
that early-stage초기 단계 alarm경보
will provide~을 제공하다 a strong강한 beacon봉홧불 of hope기대.
223
722600
2880
이런 조기 경보가 강력한
희망의 등불이 될 것입니다
12:18
Thank you.
224
726280
1216
감사합니다.
12:19
(Applause박수 갈채)
225
727520
5789
(박수)
Translated by Kyo young Chu
Reviewed by Seon-gyu Choi

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ABOUT THE SPEAKER
Joshua Smith - Cancer fighter
Motivated 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. 


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