0:00:00.557,0:00:04.235
Egy akkora helyen, ahol egykor[br]egyetlen tranzisztor fért el,

0:00:04.259,0:00:07.098
ma már 1 milliárdot helyezhetünk el.

0:00:07.636,0:00:11.533
Így lehetséges az, hogy egy [br]egész szobát betöltő számítógép

0:00:11.557,0:00:14.146
mára elfér a zsebünkben.

0:00:14.170,0:00:17.189
Mondhatjuk: a jövő apró.

0:00:17.611,0:00:18.818
Mérnökként

0:00:18.842,0:00:22.827
a számítógépek miniatürizálásának [br]forradalma lelkesedéssel tölt el.

0:00:22.851,0:00:24.199
Orvosként azon tűnődöm:

0:00:24.223,0:00:28.930
felhasználhatnánk-e a forradalmat,[br]hogy csökkentsük

0:00:28.980,0:00:34.077
a világ egyik leginkább elharapózó[br]betegségében elhunytak számát.

0:00:34.101,0:00:35.519
Ez a betegség pedig a rák.

0:00:35.543,0:00:36.798
Amikor ezt most kimondtam,

0:00:36.822,0:00:40.600
a legtöbben arra gondolnak, [br]hogy a rák gyógyításán dolgozunk.

0:00:40.624,0:00:41.887
Ez így is van.

0:00:41.911,0:00:43.062
De mint kiderült,

0:00:43.086,0:00:45.887
ahhoz, hogy életet menthessünk,

0:00:45.911,0:00:49.244
hatalmas szerepe van a rák korai [br]felismerésének és megelőzésének.

0:00:49.785,0:00:55.164
Világszerte a rák okozta halálesetek [br]több mint 2/3-a teljesen megelőzhető

0:00:55.188,0:00:57.988
a jelenlegi módszerekkel,

0:00:58.406,0:01:01.305
pl. oltással, idejében elvégzett szűréssel

0:01:01.329,0:01:03.562
és persze a dohányzás abbahagyásával.

0:01:04.316,0:01:07.909
De pár daganatot még a legjobb[br]eszközökkel és technológiákkal

0:01:07.933,0:01:09.996
sem lehet korán észlelni,

0:01:10.020,0:01:13.690
csak 10 évvel azután, [br]hogy elkezdett növekedni,

0:01:13.714,0:01:17.477
amikor már 50 millió rákos sejtből áll.

0:01:18.178,0:01:20.167
Mi volna, ha olyan technológiánk lenne,

0:01:20.167,0:01:22.987
amivel e daganatokat sokkal[br]hamarabb felfedezhetnénk,

0:01:23.011,0:01:24.313
amikor még eltávolíthatók,

0:01:24.337,0:01:26.538
mikor még éppen hogy elkezdtek terjedni?

0:01:26.562,0:01:29.837
Elmondom, hogy miniatürizálással[br]miként érhető ez el.

0:01:31.140,0:01:33.428
Ez egy átlagos labormikroszkóp,

0:01:33.452,0:01:36.142
amit patológusok használnak

0:01:36.142,0:01:39.470
pl. biopsziából vagy PAP-kenetből [br]származó szövetminta vizsgálatára.

0:01:39.927,0:01:41.995
Ezt a 7 000 dolláros mikroszkópot

0:01:42.019,0:01:45.275
olyan szakember használja, [br]akit évekig képeztek arra,

0:01:45.299,0:01:47.088
hogy megtalálja a rákos sejteket.

0:01:48.126,0:01:51.046
Ezt a képet a Rice Egyetemen[br]dolgozó egyik kollégámtól,

0:01:51.046,0:01:52.774
Rebecca Richards-Kortumtól kaptam.

0:01:52.798,0:01:56.625
Ő és a csapata miniatürizálta [br]az egész mikroszkópot

0:01:56.649,0:01:58.624
ebbe a 10 dolláros egységbe,

0:01:58.648,0:02:01.464
amely befér egy optikai szál végébe.

0:02:01.923,0:02:05.557
Így ahelyett, hogy a betegtől[br]levett mintát elküldenénk

0:02:05.581,0:02:07.290
mikroszkópos vizsgálatra,

0:02:07.290,0:02:09.810
a beteghez hozzuk el a mikroszkópot.

0:02:10.260,0:02:14.619
S ahelyett, hogy szakember [br]kellene a képek elemzéséhez,

0:02:14.643,0:02:19.705
megtaníthatjuk a számítógépet az ép [br]és rákos sejtek megkülönböztetésére.

0:02:20.084,0:02:21.254
Ez nagyon fontos,

0:02:21.278,0:02:24.315
mert vidéken azt tapasztalták,

0:02:24.339,0:02:27.578
hogy hiába van mobil szűrőállomásuk,

0:02:27.602,0:02:30.435
amellyel e területekre eljutva[br]vizsgálatokat végeznek

0:02:30.459,0:02:31.864
és mintákat gyűjtenek,

0:02:31.888,0:02:35.104
elküldik őket elemzésre[br]a központi kórházba,

0:02:35.128,0:02:36.472
majd napokkal később

0:02:36.496,0:02:39.163
felhívják a pácienst, [br]hogy pozitívak az eredményei,

0:02:39.187,0:02:40.804
és megkérik, hogy fáradjon be.

0:02:40.828,0:02:45.171
Az esetek felében nem jelenik meg,[br]mert nincs pénze az útra.

0:02:45.721,0:02:49.145
Ezzel a mikroszkópba [br]integrált számítógéppel

0:02:49.169,0:02:51.997
Rebecca és munkatársai [br]olyan vizsgálóbuszt hoztak létre,

0:02:52.021,0:02:55.807
mely szűrőállomás [br]és kezelőegység is egyben.

0:02:55.831,0:02:58.545
Ez azt jelenti, hogy helyben[br]felállíthatják a diagnózist,

0:02:58.569,0:03:01.256
és elkezdhetik a kezelést,

0:03:01.280,0:03:03.418
tehát nem tűnik el senki a folyamatban.

0:03:03.831,0:03:07.779
Ez csak egy példa, hogy a miniatürizálás[br]miként menthet életet.

0:03:08.148,0:03:09.301
Mérnökként

0:03:09.325,0:03:12.070
valódi miniatürizálásra gondolok.

0:03:12.094,0:03:14.531
Fogunk egy nagy dolgot[br]és kisebbet csinálunk belőle.

0:03:14.555,0:03:16.806
Korábban említettem, hogy a számítógépek

0:03:16.830,0:03:19.076
hogyan változtatták meg életünket,

0:03:19.100,0:03:23.401
amikor épp elég kicsit lettek ahhoz,[br]hogy bárhová magunkkal vihessük őket.

0:03:23.785,0:03:28.081
Vajon mi ennek a megfelelője[br]a gyógyításban?

0:03:28.500,0:03:31.636
Milyen volna, ha lenne egy érzékelőnk,

0:03:31.660,0:03:35.922
ami olyan kicsi, [br]hogy keringhet a testünkben,

0:03:35.946,0:03:38.359
teljesen önállóan megtalálja a daganatot,

0:03:38.383,0:03:40.752
és jelet küld róla a külvilágnak?

0:03:40.939,0:03:43.156
Tudományos fantasztikumnak hangzik.

0:03:43.180,0:03:47.083
De a nanotechnológia [br]épp ebben segít nekünk.

0:03:47.415,0:03:52.296
A nanotechnológia segít[br]az érzékelőt összezsugorítani

0:03:52.320,0:03:54.157
egy emberi hajszál

0:03:54.181,0:03:55.841
100 mikronnyi vastagságánál

0:03:55.865,0:03:58.420
ezerszer kisebb,

0:03:58.444,0:04:00.346
100 nanométeres egységgé.

0:04:00.370,0:04:03.180
Ennek alapvető kihatásai vannak.

0:04:03.583,0:04:07.226
Kiderült, hogy a nano-mérettartományban

0:04:07.250,0:04:09.186
az anyagok tulajdonságai megváltoznak

0:04:09.279,0:04:11.777
Veszünk egy közönséges anyagot,

0:04:11.801,0:04:15.122
pl. az aranyat, porrá őröljük,[br]arany nanorészecskékké,

0:04:15.146,0:04:18.458
és színe aranyról pirosra fog változni.

0:04:19.082,0:04:22.895
Ha veszünk egy különlegesebb anyagot,[br]mint pl. a kadmium-szelenidet

0:04:22.919,0:04:25.093
– nagy, fekete kristályokból álló anyag –,

0:04:25.117,0:04:27.718
és nanokristályokat képezünk belőle,

0:04:27.742,0:04:29.315
folyadékba tesszük,

0:04:29.339,0:04:31.163
megvilágítjuk,

0:04:31.187,0:04:32.353
akkor ragyogni fog.

0:04:32.377,0:04:38.008
Kéken, zölden, sárgán,[br]narancsosan és pirosan,

0:04:38.032,0:04:40.307
csakis méretüktől függően.

0:04:40.887,0:04:44.890
Ez hihetetlen! Elképzelhető[br]ilyen a makrovilágban?

0:04:44.914,0:04:51.485
Mintha a szekrényünkben lógó, [br]ugyanabból a pamutból készült farmerek

0:04:51.509,0:04:55.820
csakis méretüktől függően[br]különböző színűek lennének.

0:04:56.212,0:04:57.908
(Nevetés)

0:04:58.982,0:05:00.506
Orvosként nemcsak az érdekel,

0:05:00.530,0:05:02.754
hogy az anyagok

0:05:02.778,0:05:05.078
hogyan változtatják[br]színűket nanoméretekben,

0:05:05.102,0:05:07.033
hanem az is,

0:05:07.057,0:05:10.665
hogy miként terjednek testünkben.

0:05:11.137,0:05:13.936
Ezt a megfigyelést használjuk,

0:05:13.960,0:05:16.134
hogy jobb rákérzékelőket készítsünk.

0:05:16.158,0:05:17.911
Megmutatom, mire gondolok.

0:05:18.686,0:05:20.883
Ez egy véredény a testünkben.

0:05:20.907,0:05:23.318
A véredény körül daganat van.

0:05:23.683,0:05:26.724
Nanorészecskéket injektálunk[br]ebbe az érbe,

0:05:26.748,0:05:30.928
és megfigyeljük, hogyan kerülnek[br]a véráramból a daganatba.

0:05:31.464,0:05:35.816
Kiderült, hogy számos daganat[br]véredénye szivárog,

0:05:35.840,0:05:40.206
így a nanorészecskék kiszivároghatnak[br]a véráramból a daganatba.

0:05:40.628,0:05:43.762
Hogy kijutnak-e, az a méretüktől függ.

0:05:44.129,0:05:45.279
Ezen a képen a kisebb,

0:05:45.303,0:05:49.674
100 nanométeres kék részecske szivárog ki,

0:05:49.698,0:05:53.094
a nagyobb, 500 nanométeres[br]piros részecske pedig

0:05:53.118,0:05:54.895
bent marad a véráramban.

0:05:54.919,0:05:57.022
Tehát attól függően,

0:05:57.046,0:06:01.038
mekkorára készítek egy anyagot,

0:06:01.062,0:06:04.103
változtathatom, hogy hová[br]kerüljön a testben.

0:06:05.249,0:06:09.891
Laboromban nemrég készítettünk[br]egy nanoméretű daganatérzékelőt.

0:06:09.915,0:06:15.163
Olyan kicsit, hogy képes keringeni[br]a testben daganatok után kutatva.

0:06:15.477,0:06:19.569
Úgy terveztük, hogy figyelje[br]a daganat terjedését:

0:06:19.593,0:06:24.366
azon kémiai jelek összességét,[br]melyeket terjedéséhez a daganat termel.

0:06:24.932,0:06:27.834
Hogy a daganat kiszabaduljon [br]a szövetből, ahol keletkezett,

0:06:27.858,0:06:30.574
enzimeket kell kibocsátania,

0:06:30.598,0:06:33.182
hogy átrágja magát a környező szöveteken.

0:06:33.763,0:06:38.485
Úgy terveztük a nanorészecskéket,[br]hogy ezek az enzimek indítsák be őket.

0:06:39.034,0:06:44.946
Egyetlen enzim egy óra alatt[br]vegyi reakciók ezreit képes indítani.

0:06:45.462,0:06:48.350
Ezt a mérnöki nyelvben

0:06:48.374,0:06:50.609
ezerszeres erősítésnek nevezzük,

0:06:50.633,0:06:52.805
ezzel tehetünk valamit nagyon érzékennyé.

0:06:52.829,0:06:56.662
Így készítettünk egy nagyon [br]érzékeny rákérzékelőt.

0:06:57.220,0:07:02.120
De hogyan juttassam ki [br]a keletkezett jelet a külvilágba,

0:07:02.144,0:07:04.052
ahol aztán tudok vele valamit kezdeni?

0:07:04.052,0:07:07.458
Ehhez a nanoméretű biológia[br]még egy elemét fogjuk használni,

0:07:07.482,0:07:09.266
mely a vesével kapcsolatos.

0:07:09.659,0:07:11.575
A vese egy szűrő.

0:07:11.996,0:07:16.625
Feladata, hogy megszűrje vérünket,[br]és a hulladékot a vizeletbe gyűjtse.

0:07:17.197,0:07:19.859
Hogy a vese miket szűr ki,

0:07:19.883,0:07:22.445
az szintén méretfüggő.

0:07:22.901,0:07:24.841
Ezen a képen, amint láthatják,

0:07:24.865,0:07:27.874
minden, ami kisebb mint 5 nanométer,

0:07:27.898,0:07:32.003
az a vérből a vesén át[br]egyenesen a vizeletbe távozik;

0:07:32.027,0:07:34.697
minden, ami ettől nagyobb, visszamarad.

0:07:35.176,0:07:40.123
Rendben, csinálok egy [br]100 nanométeres rákérzékelőt,

0:07:40.147,0:07:42.619
bejuttatom a véráramba,

0:07:42.643,0:07:48.073
beszivárog a daganatba, [br]ahol az enzimek beindítják,

0:07:48.097,0:07:50.453
így olyan jelet küld,

0:07:50.477,0:07:53.699
ami elég kicsiny ahhoz, [br]hogy a vese megszűrje,

0:07:53.723,0:07:55.901
és a vizeletbe kerüljön.

0:07:55.925,0:07:59.966
Tehát kijutott a felismerhető jel.

0:08:00.588,0:08:02.640
De van még egy nehézség.

0:08:02.664,0:08:04.410
A jel nagyon gyenge.

0:08:04.434,0:08:06.406
Hogyan fogom felismerni?

0:08:06.730,0:08:08.965
A jel csupán egy molekula.

0:08:08.989,0:08:11.656
E molekulákat mi, mérnökök terveztük.

0:08:11.680,0:08:14.858
Teljesen szintetikusak és tervezhetők,

0:08:14.882,0:08:18.121
azaz illeszthetők a kívánt eszközökhöz.

0:08:18.145,0:08:21.587
Ha nagyon érzékeny és bonyolult[br]műszert akarunk használni,

0:08:21.611,0:08:23.575
pl. a tömegspektrométert,

0:08:23.599,0:08:26.110
akkor egyedi tömegű molekulát készítünk.

0:08:26.671,0:08:30.370
Vagy talán olcsóbb és hordozhatóbb [br]dolgot akarunk készíteni?

0:08:30.394,0:08:34.177
Ehhez olyan molekulát tervezünk,[br]melyet papíron csapdába ejthetünk,

0:08:34.201,0:08:35.905
mint pl. a terhességi teszt.

0:08:35.929,0:08:38.555
Egyre több papírteszt válik elérhetővé

0:08:38.579,0:08:43.091
a papíralapú diagnosztika területén.

0:08:43.711,0:08:46.037
De mire megyünk ezzel?

0:08:46.724,0:08:48.293
Életemet

0:08:48.317,0:08:50.143
a kutatásra tettem föl,

0:08:50.167,0:08:52.046
elmondom egyik álmomat.

0:08:52.396,0:08:54.489
Nem mondhatom,

0:08:54.513,0:08:56.005
hogy ez ígéret: még csak álom,

0:08:56.029,0:08:59.616
De előrevivő álmok [br]mindannyiunknak kellenek,

0:08:59.640,0:09:03.577
kiváltképp a rákkutatóknak.

0:09:03.601,0:09:07.100
Elmondom, mit remélek,[br]mi történik majd a technológiámmal,

0:09:07.124,0:09:10.829
aminek megvalósításába

0:09:10.859,0:09:13.261
csapatom és én[br]szívünket-lelkünket beleadtuk.

0:09:13.289,0:09:14.987
Rendben, ez lenne az.

0:09:15.011,0:09:18.366
Az az álmom, hogy egy nap

0:09:18.390,0:09:21.645
ahelyett, hogy egy drága[br]szűrőközpontba mennénk

0:09:21.669,0:09:23.174
vastagbéltükrözést,

0:09:23.198,0:09:24.521
mammográfiát

0:09:24.545,0:09:25.953
vagy PAP-kenetet végeztetni,

0:09:26.585,0:09:28.304
kapunk egy injekciót,

0:09:28.328,0:09:29.988
várunk egy órát,

0:09:30.012,0:09:32.807
majd vizeletmintát adunk egy tesztcsíkra.

0:09:33.653,0:09:36.460
Úgy képzelem, hogy ehhez még

0:09:36.484,0:09:39.147
elektromosság

0:09:39.171,0:09:41.775
vagy egészségügyi szakember sem kell.

0:09:41.799,0:09:43.296
Lehetnek távol is egymástól;

0:09:43.320,0:09:46.130
a kapcsolat csupán [br]az okostelefonon lévő kép.

0:09:46.704,0:09:48.559
Tudom, ez ábrándnak hangzik,

0:09:48.559,0:09:51.436
de a laborban, egereken már működik,

0:09:51.546,0:09:54.675
s jobban, mint a tüdő-, vastagbél- [br]és petefészekrák felderítésére

0:09:54.675,0:09:57.830
használt jelenlegi módszerek.

0:09:58.603,0:10:00.837
Remélem, ez azt jelenti,

0:10:00.861,0:10:06.037
hogy egykor a keletkezésétől[br]számított 10 évnél hamarább

0:10:06.061,0:10:09.354
ismerhetjük föl majd a daganatot

0:10:09.378,0:10:11.363
a lakosság minden rétegében,

0:10:11.387,0:10:13.236
az egész bolygón.

0:10:13.260,0:10:15.995
Így korábban kezdhetnénk a kezelést,

0:10:16.019,0:10:19.617
és a korai felismerés révén[br]több életet menthetnénk meg,

0:10:19.641,0:10:21.675
mint ma.

0:10:21.689,0:10:22.879
Köszönöm a figyelmet!

0:10:22.887,0:10:27.617
(Taps)