WEBVTT

00:00:00.557 --> 00:00:04.235
در فضایی که برای یک ترانزیستور لازم بود،

00:00:04.259 --> 00:00:07.098
حالا میتوانیم یک میلیارد جا دهیم.

00:00:07.636 --> 00:00:11.533
همین باعث شده که کامپیوتری که
به اندازه یک اتاق بزرگ بود

00:00:11.557 --> 00:00:14.146
حالا در جیب شما جا میشود.

00:00:14.170 --> 00:00:17.189
ممکن است بگویید آینده کوچک است.

NOTE Paragraph

00:00:17.611 --> 00:00:18.818
به عنوان یک مهندس،

00:00:18.842 --> 00:00:22.827
من از این انقلاب کوچک سازی
در کامپیوترها الهام میگیرم.

00:00:22.851 --> 00:00:24.199
به عنوان یک پزشک،

00:00:24.223 --> 00:00:29.946
کنجکاوم بدانم آیا میتوان از آن برای 
کاهش تعداد قربانیان

00:00:29.970 --> 00:00:34.077
در حال رشدترین بیماری روی زمین راهی یافت:

00:00:34.101 --> 00:00:35.519
سرطان.

00:00:35.543 --> 00:00:36.798
حالا که این را میگویم،

00:00:36.822 --> 00:00:40.600
اکثر مردم میشنوند که ما داریم
روی درمان سرطان کار میکنیم.

00:00:40.624 --> 00:00:41.887
و همین طور هم هست.

00:00:41.911 --> 00:00:43.062
اما مشخص شده است

00:00:43.086 --> 00:00:45.887
که فرصتی شگفتانگیز
برای نجات زندگیهای بسیاری

00:00:45.911 --> 00:00:49.714
از طریق تشخیص زود هنگام
و جلوگیری از سرطان وجود دارد.

NOTE Paragraph

00:00:49.785 --> 00:00:55.164
در سطح جهانی بیش از دو سوم مرگ و میر
به دلیل سرطان با استفاده از روشهایی که

00:00:55.188 --> 00:00:58.288
همین امروز هم در اختیار ما است،
کاملا قابل پیش گیری هستند.

00:00:58.406 --> 00:01:01.305
چیزهایی مثل واکسیناسیون، بررسی منظم

00:01:01.329 --> 00:01:04.042
و البته ترک سیگار.

00:01:04.316 --> 00:01:07.909
اما حتی با بهترین ابزارها
و فناوری امروزی هم

00:01:07.933 --> 00:01:09.996
بعضی تومورها را نمیتوان تشخیص داد

00:01:10.020 --> 00:01:13.690
مگر اینکه ۱۰ سال از رشد آنها گذشته باشد،

00:01:13.714 --> 00:01:18.037
وقتی که ۵۰ میلیون سلول 
سرطانی قدرتمند به وجود آمده است.

00:01:18.178 --> 00:01:19.857
چه میشد اگر فناوری بهتری داشتیم

00:01:19.881 --> 00:01:22.987
تا بعضی از این سرطانهای کشنده را
زودتر تشخیص دهیم،

00:01:23.011 --> 00:01:24.763
زمانی که میتوان آنها را از بین برد،

00:01:24.763 --> 00:01:26.538
وقتی که تازه در حال شکل گرفتن هستند؟

NOTE Paragraph

00:01:26.562 --> 00:01:30.527
اجازه بدهید توضیح دهم چطور
کوچک سازی، ما را به آنجا خواهد رساند.

00:01:31.140 --> 00:01:33.428
این یک میکروسکوپ در آزمایشگاهی معمولی است

00:01:33.452 --> 00:01:37.008
که یک آسیب شناس با آن
به نمونه بافت نگاه میکند،

00:01:37.032 --> 00:01:39.900
مثل نمونه برداری از بافت زنده یا
نمونه دهانه رحم.

00:01:39.927 --> 00:01:41.995
این میکروسکوپ ۷٫۰۰۰ دلاری

00:01:42.019 --> 00:01:45.275
توسط فردی با سالها آموزش تخصصی
مورد استفاده قرار میگیرد

00:01:45.299 --> 00:01:47.538
تا سلولهای سرطانی را تشخیص دهد.

00:01:48.126 --> 00:01:51.172
این تصویر ساخته یکی از همکارانم
در دانشگاه رایس است،

00:01:51.196 --> 00:01:52.774
ربکا ریچاردز- کورتوم.

00:01:52.798 --> 00:01:56.625
کاری که او و گروهش انجام دادند
کوچک سازی آن میکروسکوپ بزرگ

00:01:56.649 --> 00:01:58.624
به این قطعه ۱۰ دلاری بود،

00:01:58.648 --> 00:02:01.824
و این روی انتهای یک فیبر نوری جا میشود.

00:02:01.923 --> 00:02:05.557
حالا این یعنی به جای نمونه برداری از بیمار

00:02:05.581 --> 00:02:07.230
و فرستادن آن زیر میکروسکوپ،

00:02:07.254 --> 00:02:09.810
میتوانید میکروسکوپ را پیش بیمار بیاورید.

00:02:10.260 --> 00:02:14.619
و سپس به جای نیاز به متخصص
برای مشاهده عکسها،

00:02:14.643 --> 00:02:19.705
میتوانید به کامپیوتر بیاموزید تا 
سلولهای سالم را از سرطانی تشخیص دهد.

NOTE Paragraph

00:02:20.084 --> 00:02:21.254
حالا این مهم است،

00:02:21.278 --> 00:02:24.315
چون آنها با کار
در جوامع روستایی متوجه شدند،

00:02:24.339 --> 00:02:27.578
که هرچند یک خودرو آزمایش متحرک دارند

00:02:27.602 --> 00:02:30.435
که میتواند به آن جوامع وارد شود
و آزمایشها را انجام دهد

00:02:30.459 --> 00:02:31.864
و نمونهها را جمع آوری کند

00:02:31.888 --> 00:02:35.104
و آنها را برای تحلیل 
به بیمارستان مرکزی بفرستد،

00:02:35.128 --> 00:02:36.472
اما چند روز بعد،

00:02:36.496 --> 00:02:40.013
خانمهایی که یک تماس برای باخبر شدن
از جواب غیرعادی آزمایش دریافت میکنند

00:02:40.013 --> 00:02:42.274
و از آنها خواسته میشود
که حضوراً مراجعه کنند.

00:02:42.274 --> 00:02:45.721
نصف بیشتر آنها پیدایشان نمیشود
چون از پس مخارج سفر بر نمیآیند.

00:02:45.721 --> 00:02:49.145
با میکروسکوپ کوچک شده و تحلیل کامپیوتری،

00:02:49.169 --> 00:02:51.997
ربکا و همکارانش موفق به ساخت خودرویی شدند

00:02:52.021 --> 00:02:55.807
که علاوه بر تجهیزات تشخیص
تجهیرات درمان را هم دارد.

00:02:55.831 --> 00:02:58.545
و این یعنی آنها میتوانند
تشخیص را انجام دهند

00:02:58.569 --> 00:03:01.256
و درمان را در محل ارائه کنند،

00:03:01.280 --> 00:03:03.748
در نتیجه هیچ کس جا نخواهد ماند.

NOTE Paragraph

00:03:03.831 --> 00:03:07.779
این تنها مثالی است از اینکه چطور
کوچک سازی باعث نجات جانها میشود.

00:03:08.148 --> 00:03:09.301
حالا به عنوان مهندس،

00:03:09.325 --> 00:03:12.070
ما به این به عنوان
کوچک سازی حقیقی نگاه میکنیم.

00:03:12.094 --> 00:03:14.531
چیز بزرگی را برمیدارید 
و آن را کوچک میکنید.

00:03:14.555 --> 00:03:16.806
اما چیزی که درباره کامپیوترها به شما گفتم

00:03:16.830 --> 00:03:21.006
این بود که وقتی به اندازهای کوچک شدند
که میشد آنها را همه جا با خود برد،

00:03:21.006 --> 00:03:23.401
زندگی ما را تغییر دادند.

00:03:23.785 --> 00:03:28.461
بنابراین تحول معادل آن
در پزشکی چه خواهد بود؟

00:03:28.500 --> 00:03:31.636
خوب، چه میشد اگر یک ردیاب داشتیم

00:03:31.660 --> 00:03:35.922
که آن قدر کوچک بود
که در بدن شما حرکت میکرد،

00:03:35.946 --> 00:03:38.359
و خودش تومور را پیدا میکرد

00:03:38.383 --> 00:03:40.752
و بعد علامتی به دنیای خارج میفرستاد؟

00:03:41.079 --> 00:03:43.156
کمی شبیه داستانهای علمی تخیلی است.

00:03:43.180 --> 00:03:47.083
اما در واقع، نانو تکنولوژی 
به ما این امکان را داده است.

00:03:47.415 --> 00:03:52.296
فناوری نانو به ما این امکان را داده است تا
ابعاد قطعه حاوی ردیاب را

00:03:52.320 --> 00:03:54.157
از ضخامت موی انسان

00:03:54.181 --> 00:03:55.841
یعنی ۱۰۰ میکرون،

00:03:55.865 --> 00:03:58.420
هزار بار کوچکتر کنیم

00:03:58.444 --> 00:04:00.346
یعنی ۱۰۰ نانومتر.

00:04:00.370 --> 00:04:03.180
و این پیامدهای عمیقی دارد.

NOTE Paragraph

00:04:03.583 --> 00:04:07.226
مشخص شده است که خواص مواد واقعا

00:04:07.250 --> 00:04:09.236
در ابعاد نانو تغییر میکنند.

00:04:09.279 --> 00:04:11.777
ماده عادی مثل طلا را در نظر بگیرید،

00:04:11.801 --> 00:04:15.122
وقتی آن را به شکل غبار خرد کنیم،
و به ذرات نانو تبدیل کنیم،

00:04:15.146 --> 00:04:19.018
رنگ آن از طلایی به قرمز تغییر میکند.

00:04:19.082 --> 00:04:22.895
اگر مادهای عجیب تر 
مثل سلنید کادمیوم را بردارید --

00:04:22.919 --> 00:04:25.093
به شکل یک بلور بزرگ و سیاه است --

00:04:25.117 --> 00:04:27.718
اگر آن را به کریستالهای نانو تبدیل کنید

00:04:27.742 --> 00:04:29.315
و آن را در یک مایع قرار دهید،

00:04:29.339 --> 00:04:31.163
و به آن نور بتابانید،

00:04:31.187 --> 00:04:32.353
درخشان میشوند.

00:04:32.377 --> 00:04:38.008
و نور آبی، سبز، زرد، نارنجی
و قرمز ساطع میکنند

00:04:38.032 --> 00:04:40.307
که تنها به ابعاد ذرات آن بستگی دارد.

00:04:40.887 --> 00:04:45.490
عجیب است! میتوانید چیزی مثل آن را
در دنیای ابعاد ماکرو تصور کنید؟

00:04:45.490 --> 00:04:51.485
مثل این است که تمام شلوارهای جین شما
در کمدتان نخی باشند،

00:04:51.509 --> 00:04:55.820
اما رنگ آنها فقط با تغییر
اندازهشان تغییر کند.

NOTE Paragraph

00:04:56.212 --> 00:04:57.908
(خنده)

NOTE Paragraph

00:04:58.982 --> 00:05:00.506
خوب به عنوان یک پزشک،

00:05:00.530 --> 00:05:02.754
چیزی که همین قدر برای من جالب است

00:05:02.778 --> 00:05:05.078
فقط رنگ مواد نیست

00:05:05.102 --> 00:05:07.033
که در ابعاد نانو تغییر میکند؛

00:05:07.057 --> 00:05:11.065
بلکه طرز حرکت آنها
در بدن شما هم تغییر میکند.

00:05:11.137 --> 00:05:13.936
و این گونهای از مشاهده است که ما

00:05:13.960 --> 00:05:16.684
برای ساختن ردیاب بهتر سرطان
میخواهیم از آن استفاده کنیم.

NOTE Paragraph

00:05:16.684 --> 00:05:18.631
خوب اجازه بدهید نشان دهم که منظورم چیست.

00:05:18.686 --> 00:05:20.883
این یک شریان خون در بدن است.

00:05:20.907 --> 00:05:23.668
اطراف این شریان یک تومور قرار دارد.

00:05:23.683 --> 00:05:26.724
میخواهیم ذرات نانو را به شریان تزریق کنیم

00:05:26.748 --> 00:05:31.258
و ببینیم چطور از رگ 
به درون تومور نفوذ میکنند.

00:05:31.464 --> 00:05:35.816
اکنون مشخص شده است 
که رگهای خیلی از تومورها نشتی دارند،

00:05:35.840 --> 00:05:40.206
پس ذرات نانو میتوانند
از جریان خون به درون تومور نفوذ کنند.

00:05:40.628 --> 00:05:43.762
اینکه به بیرون نشت کنند یا نه
به اندازه آنها بستگی دارد.

00:05:44.129 --> 00:05:45.279
خوب در این عکس،

00:05:45.303 --> 00:05:49.674
ذرات کوچکتر صد نانومتری، 
با رنگ آبی در حال نشت کردن هستند،

00:05:49.698 --> 00:05:53.094
و ذرات بزرگتر ۵۰۰ نانومتری،
با رنگ قرمز

00:05:53.118 --> 00:05:54.895
در جریان خون گیر افتادهاند.

00:05:54.919 --> 00:05:57.022
خوب به عنوان یک مهندس این یعنی

00:05:57.046 --> 00:06:01.038
با توجه به اینکه چقدر یک ذره را کوچک کنیم،

00:06:01.062 --> 00:06:04.573
من میتوانم مقصد آن را
در بدن شما تغییر دهم.

NOTE Paragraph

00:06:05.249 --> 00:06:09.891
در آزمایشگاه من، ما به تازگی
یک ردیاب سرطان نانو ساختهایم

00:06:09.915 --> 00:06:15.163
که به اندازهای کوچک است که میتواند 
در بدن به جستجوی تومور بپردازد.

00:06:15.477 --> 00:06:19.569
آن را برای گوش کردن 
به تهاجم تومور طراحی کردهایم:

00:06:19.593 --> 00:06:24.366
ارکستری از سیگنالهای شیمیایی
که تومورها برای انتشار خود تولید میکنند.

00:06:24.932 --> 00:06:28.294
برای اینکه یک تومور بتواند از بافتی که
در آن به وجود آمده خارج شود

00:06:28.294 --> 00:06:30.574
باید مواد شیمیایی به نام آنزیم تولید کند

00:06:30.598 --> 00:06:33.572
تا به جدار خارجی بافتها نفوذ کند.

00:06:33.763 --> 00:06:38.485
ما این ذرات نانو را طوری طراحی کردهایم
که با این آنزیمها فعال میشوند.

00:06:39.034 --> 00:06:44.946
یک آنزیم میتواند هزارتا از این واکنشهای
شیمیایی را در یک ساعت فعال کند.

00:06:45.462 --> 00:06:47.924
حالا در مهندسی، ما به آن میگوییم 


00:06:47.924 --> 00:06:50.609
گونهای از تشدید با نسبت یک به هزار،

00:06:50.633 --> 00:06:52.805
و این چیزی فوق حساس را به وجود میآورد.

00:06:52.829 --> 00:06:56.662
خوب پس ما یک ردیاب سرطان
فوق حساس ساختهایم.

NOTE Paragraph

00:06:57.220 --> 00:07:02.120
خیلی خوب، اما حالا چطور این سیگنال
فعال شده را به دنیای خارج بفرستیم،

00:07:02.144 --> 00:07:03.882
جایی که بتوانیم بر اساس آن عمل کنیم؟

00:07:03.906 --> 00:07:07.458
برای این کار، گونه دیگری از زیست شناسی 
نانو را مورد استفاده قرار میدهیم،

00:07:07.482 --> 00:07:09.566
و این مربوط به کلیه خواهد بود.

00:07:09.659 --> 00:07:11.915
کلیه یک صافی است.

00:07:11.996 --> 00:07:16.625
کار آن تصفیه خون و
قرار دادن ضایعات در ادرار است.

00:07:17.197 --> 00:07:19.859
مشخص شده است که آنچه کلیه تصفیه میکند

00:07:19.883 --> 00:07:22.805
وابسته به اندازه هم هست.

00:07:22.901 --> 00:07:24.841
خوب در این عکس، چیزی که میتوانید ببینید

00:07:24.865 --> 00:07:27.874
این است که هر چیزی کوچکتر از پنج نانومتر

00:07:27.898 --> 00:07:32.003
از خون خارج میشود و از طریق کلیه
به ادرار وارد میشود،

00:07:32.027 --> 00:07:35.017
و همه چیزهای بزرگتر باقی میمانند.

00:07:35.176 --> 00:07:40.123
خیلی خوب، پس اگر من 
یک ردیاب سرطان ۱۰۰ نانومتری بسازم،

00:07:40.147 --> 00:07:42.619
و آن را به جریان خون تزریق کنم،

00:07:42.643 --> 00:07:48.073
میتواند به تومور نفوذ کند
آنجا با آنزیمهای تومور فعال میشود

00:07:48.097 --> 00:07:50.453
و علامتهای کوچکی آزاد میکند

00:07:50.477 --> 00:07:53.699
که به اندازه کافی کوچک هستند تا
بوسیله کلیه تصفیه شده

00:07:53.723 --> 00:07:55.901
و با ادرار خارج شوند.

00:07:55.925 --> 00:08:00.356
حالا علامتی در دنیای خارج دارم
که میتوانم آن را ردیابی کنم.

NOTE Paragraph

00:08:00.588 --> 00:08:02.640
خیلی خوب، اما مشکل دیگری هم هست.

00:08:02.664 --> 00:08:04.410
این یک علامت خیلی کوچک است،

00:08:04.434 --> 00:08:06.626
پس چطور باید آن را ردیابی کنم؟

00:08:06.730 --> 00:08:09.185
خوب، سیگنال تنها یک مولکول است.

00:08:09.185 --> 00:08:11.966
آنها مولکولهایی هستند که ما
به عنوان مهندس طراحی کردهایم.

00:08:11.966 --> 00:08:14.978
آنها کاملا مصنوعی هستند،
و ما میتوانیم آنها را طوری طراحی کنیم

00:08:14.978 --> 00:08:18.121
که با ابزارهای منتخب ما سازگار باشند.

00:08:18.145 --> 00:08:21.587
اگر بخواهیم از یک ابزار 
خیلی حساس و دقیق استفاده کنیم

00:08:21.611 --> 00:08:23.575
که نام آن طیف سنج جرمی است،

00:08:23.599 --> 00:08:26.530
میتوانیم مولکولی با جرم خاص بسازیم.

00:08:26.671 --> 00:08:30.370
یا شاید بخواهیم از چیزی ارزانتر
و قابل حمل استفاده کنیم.

00:08:30.394 --> 00:08:34.177
پس مولکولهای میسازیم که میتوانیم 
آنها را روی کاغذ به دام بیاندازیم،

00:08:34.201 --> 00:08:36.065
مثل تست حاملگی.

00:08:36.065 --> 00:08:38.555
در واقع، کاغذهای آزمایش دنیایی دارند

00:08:38.579 --> 00:08:43.521
که در زمینهای به نام تشخیص کاغذی
در حال توسعه هستند.

NOTE Paragraph

00:08:43.711 --> 00:08:46.537
خیلی خوب، میخواهیم با این به کجا برسیم؟

00:08:46.724 --> 00:08:48.593
چیزی که میخواهم در ادامه به شما بگویم،

00:08:48.593 --> 00:08:50.263
به عنوان کسی که یک عمر محقق بوده،

00:08:50.263 --> 00:08:52.326
یکی از رویاهای مرا نمایان میکند.

00:08:52.396 --> 00:08:54.489
نمیتوانم بگویم که این یک قول است؛

00:08:54.513 --> 00:08:56.005
این یک رویا است.

00:08:56.029 --> 00:08:59.616
اما من فکر میکنم همه ما باید 
رویاهایی داشته باشیم تا ما را جلو ببرند،

00:08:59.640 --> 00:09:03.577
حتی -- و شاید مخصوصا --
محققان سرطان.

NOTE Paragraph

00:09:03.601 --> 00:09:07.100
میخواهم به شما بگویم که امیدوارم
چه اتفاقی برای فناوری من بیافتد،

00:09:07.124 --> 00:09:11.215
که من و گروهم قلب و روحمان را

00:09:11.239 --> 00:09:13.231
بر سر تحقق آن گذاشتهایم.

00:09:13.291 --> 00:09:14.987
خوب، این است.

00:09:15.011 --> 00:09:18.366
رویای من این است که روزی،

00:09:18.390 --> 00:09:21.645
به جای رجوع به تجهیزات 
گران قیمت نمونه برداری

00:09:21.669 --> 00:09:23.174
مثل کلونوسکپی،

00:09:23.198 --> 00:09:24.521
یا ماموگرافی،

00:09:24.545 --> 00:09:26.333
یا پاپ اسمیر

00:09:26.585 --> 00:09:28.514
بتوانید یک تزریق دریافت کنید،

00:09:28.514 --> 00:09:29.988
ساعتی منتظر بمانید،

00:09:30.012 --> 00:09:33.287
و روی یک نوار کاغذی ادرار کنید.

00:09:33.653 --> 00:09:36.460
من حتی تصور میکنم این کار

00:09:36.484 --> 00:09:39.147
میتواند بدون نیاز به برق ثابت،

00:09:39.171 --> 00:09:41.775
یا حضور متخصص در اتاق انجام شود.

00:09:41.799 --> 00:09:43.296
شاید آنها بتوانند از فاصله دوری

00:09:43.320 --> 00:09:46.540
تنها با تصویری در گوشی هوشمند
به بیمار متصل شوند.

NOTE Paragraph

00:09:46.854 --> 00:09:48.719
میدانم که یک رویا به نظر میرسد،

00:09:48.719 --> 00:09:51.732
اما همین حالا در آزمایشگاه این کار را
در موشها انجام دادهایم،

00:09:51.756 --> 00:09:53.835
و از روشهای موجود برای تشخیص

00:09:53.859 --> 00:09:58.230
سرطان ریه، روده بزرگ و تخمدان
بهتر عمل کرده است.

00:09:58.603 --> 00:10:00.837
و امیدوارم این به آن معنی باشد

00:10:00.861 --> 00:10:06.037
که روزی بتوانیم تومورها را در بیماران

00:10:06.061 --> 00:10:09.354
پیش از آنکه ۱۰ سال از رشد آنها گذشته باشد
تشخیص بدهیم،

00:10:09.378 --> 00:10:11.363
در تمام طبقات جامعه،

00:10:11.387 --> 00:10:13.236
و در سراسر جهان،

00:10:13.260 --> 00:10:15.995
و با تشخیص زود هنگام،

00:10:16.019 --> 00:10:19.617
درمان به موقع میتواند موجب
نجات جانهای بیشتری

00:10:19.641 --> 00:10:21.585
از آنچه امروز اتفاق میافتد بشود.

NOTE Paragraph

00:10:21.686 --> 00:10:22.868
متشکرم.

NOTE Paragraph

00:10:22.892 --> 00:10:30.375
(تشویق)