1
00:00:00,557 --> 00:00:04,235
昔１台のトランジスターを収容するのに
要していた空間には

2
00:00:04,259 --> 00:00:07,608
今や10億個のトランジスターを
詰め込むことができ

3
00:00:07,636 --> 00:00:11,533
かつて１つの部屋をまるごと占領していた
大きなコンピューターは

4
00:00:11,557 --> 00:00:14,146
ポケットに入るサイズになりました

5
00:00:14,170 --> 00:00:17,189
進歩とは小型化であると
いえるかもしれませんね

6
00:00:17,631 --> 00:00:18,818
エンジニアとしての私は

7
00:00:18,842 --> 00:00:22,827
コンピューターの小型化革命から
インスピレーションを受け

8
00:00:22,851 --> 00:00:24,199
医師としての私は

9
00:00:24,223 --> 00:00:29,946
それを使い 
最も急速に増加しているある病気から

10
00:00:29,970 --> 00:00:34,077
一人でも多くの命を
救えないかと考えています

11
00:00:34,101 --> 00:00:35,519
それは癌です

12
00:00:35,543 --> 00:00:36,798
そう言うと

13
00:00:36,822 --> 00:00:40,600
ほとんどの人は 私たちが
癌治療の研究をしていると思います

14
00:00:40,624 --> 00:00:41,887
確かにそうですが

15
00:00:41,911 --> 00:00:43,062
実際のところは

16
00:00:43,086 --> 00:00:45,887
癌の早期発見と予防を通して
人命を救うという—

17
00:00:45,911 --> 00:00:49,244
素晴らしい機会を見い出したのです

18
00:00:49,785 --> 00:00:54,198
世界中の癌による死亡の３分の２以上は

19
00:00:54,198 --> 00:00:57,988
今ある方法で完全に予防可能です

20
00:00:58,406 --> 00:01:01,305
ワクチン､癌検診による早期発見

21
00:01:01,329 --> 00:01:04,312
そして もちろん 
喫煙をやめることなどです

22
00:01:04,322 --> 00:01:07,909
ですが 最高の技術や方法をもってしても

23
00:01:07,933 --> 00:01:09,996
癌の中には 検診をすり抜け続け

24
00:01:10,020 --> 00:01:13,184
その間 癌細胞が増殖し

25
00:01:13,184 --> 00:01:17,477
10年後 ５千万個にもなって
やっと見つかるものもあります

26
00:01:18,178 --> 00:01:19,857
もし このような危険な癌を

27
00:01:19,881 --> 00:01:22,131
除去出来るはずの萌芽期に

28
00:01:22,151 --> 00:01:24,313
早期発見してくれる—

29
00:01:24,337 --> 00:01:26,538
技術があったらどうでしょう？

30
00:01:26,562 --> 00:01:30,037
機器の小型化が これに
どう寄与するのかお話ししましょう

31
00:01:31,140 --> 00:01:33,618
これは ごく普通の実験室にある顕微鏡で

32
00:01:33,638 --> 00:01:37,008
病理学者が生検や
子宮がん検診で

33
00:01:37,032 --> 00:01:39,470
細胞サンプルを見るのに使います

34
00:01:39,927 --> 00:01:41,995
この７千ドルもする顕微鏡で

35
00:01:42,019 --> 00:01:45,275
何年も専門的な訓練を積んだ専門家が

36
00:01:45,299 --> 00:01:47,088
癌細胞を探します

37
00:01:48,126 --> 00:01:49,826
これはライス大学の同僚

38
00:01:49,846 --> 00:01:52,774
レベッカ・リチャーズ＝コルトムの
資料からです

39
00:01:52,798 --> 00:01:56,625
彼女はチームと共に
顕微鏡を小型化し

40
00:01:56,649 --> 00:01:58,624
１個あたり10ドルにしたので

41
00:01:58,648 --> 00:02:01,754
ファイバースコープの先端に
取り付けられるようになりました

42
00:02:01,923 --> 00:02:05,557
これで 患者から細胞の
サンプルを取って

43
00:02:05,581 --> 00:02:07,230
顕微鏡で調べる代わりに

44
00:02:07,254 --> 00:02:09,920
顕微鏡を患者の体内に送りこめます

45
00:02:10,258 --> 00:02:14,619
それから 画像診断の専門家に
読み取ってもらう代わりに

46
00:02:14,643 --> 00:02:19,705
コンピューターを訓練して
正常な細胞と癌細胞を記録させます

47
00:02:20,084 --> 00:02:21,254
これが大事な理由は

48
00:02:21,278 --> 00:02:24,645
ブラジルの田舎で
こういうことが起きているからです

49
00:02:24,645 --> 00:02:27,578
子宮癌検診機器が搭載された検診車で

50
00:02:27,602 --> 00:02:30,499
地方を回って検診を行い

51
00:02:30,519 --> 00:02:31,864
組織を採取して

52
00:02:31,888 --> 00:02:35,104
分析のため 中央病院に送っても

53
00:02:35,128 --> 00:02:36,472
その数日後

54
00:02:36,496 --> 00:02:39,283
細胞診異常の知らせを受け
来院するようにと

55
00:02:39,293 --> 00:02:42,924
連絡を受けた女性の半分以上は

56
00:02:42,934 --> 00:02:45,171
旅費がないので
病院に来ることはないのです

57
00:02:45,721 --> 00:02:49,145
しかし 手術用顕微鏡と
コンピューター解析機器を持って

58
00:02:49,169 --> 00:02:51,997
レベッカ達は
診断と治療を同時に行える

59
00:02:52,021 --> 00:02:55,807
診断治療車を作りました

60
00:02:55,831 --> 00:02:58,545
これで診断と治療を

61
00:02:58,569 --> 00:03:01,256
出張先のその場で行うことができ

62
00:03:01,280 --> 00:03:03,768
治療から漏れてしまう人がいなくなります

63
00:03:03,831 --> 00:03:07,779
これは小型化が
人命を救うほんの一例です

64
00:03:08,198 --> 00:03:09,511
私たちエンジニアにとっては

65
00:03:09,521 --> 00:03:12,070
これは単純明解な小型化の例なのです

66
00:03:12,094 --> 00:03:14,531
大きなものを小さくしたのですから

67
00:03:14,555 --> 00:03:16,806
このように コンピューターが小型化され

68
00:03:16,830 --> 00:03:19,866
どこにでも持ち運びできるようになり

69
00:03:19,866 --> 00:03:23,401
私たちの生活が一変しました

70
00:03:23,785 --> 00:03:28,081
この変革は医療に置き換えると
何にあたるでしょうか？

71
00:03:28,500 --> 00:03:31,636
もし 極小サイズで

72
00:03:31,660 --> 00:03:35,922
人体内を自在に循環し

73
00:03:35,946 --> 00:03:38,359
自分で腫瘍を発見し

74
00:03:38,383 --> 00:03:41,082
体外にシグナルを送る
診断機器があったとしたら？

75
00:03:41,082 --> 00:03:43,156
SFみたいな話ですね

76
00:03:43,180 --> 00:03:47,083
ナノテクノロジーはまさに
これを可能にするのです

77
00:03:47,415 --> 00:03:52,296
ナノテクノロジーで
診断機器の構成要素を

78
00:03:52,320 --> 00:03:54,157
人毛の太さ程の

79
00:03:54,181 --> 00:03:55,841
100ミクロンから

80
00:03:55,865 --> 00:03:58,420
その千分の１の大きさの

81
00:03:58,444 --> 00:04:00,346
100ナノメートルまで
縮小出来ます

82
00:04:00,370 --> 00:04:03,180
これは非常に大きな意味を持ちます

83
00:04:03,583 --> 00:04:07,226
物質はナノスケールの大きさになると

84
00:04:07,250 --> 00:04:08,846
その性質が変わるのです

85
00:04:09,279 --> 00:04:11,777
日常で見られる物質 例えば金は

86
00:04:11,801 --> 00:04:15,122
粉砕してナノ粒子にすると

87
00:04:15,146 --> 00:04:18,458
金色から赤い色に変わります

88
00:04:19,082 --> 00:04:22,895
もっと珍しい物質
例えばセレン化カドミウムは—

89
00:04:22,919 --> 00:04:25,093
大きな黒い結晶体ですが—

90
00:04:25,117 --> 00:04:27,718
ナノクリスタル化して

91
00:04:27,742 --> 00:04:29,315
液体に入れて

92
00:04:29,339 --> 00:04:31,163
光をあてると

93
00:04:31,187 --> 00:04:32,353
光ります

94
00:04:32,377 --> 00:04:38,008
青､緑､黄色､オレンジ､赤など

95
00:04:38,032 --> 00:04:40,767
粒子のサイズにより
様々な色で光るのです

96
00:04:40,887 --> 00:04:44,890
ミクロの世界の外でこんなにすごい物質
ありえないですよね？

97
00:04:44,914 --> 00:04:51,045
クローゼットにあるジーンズが
素材はどれも綿100％だけど

98
00:04:51,535 --> 00:04:55,820
大きさによって全部
色が違ってきちゃうようなものです

99
00:04:56,212 --> 00:04:57,908
（笑）

100
00:04:58,982 --> 00:05:00,506
これを医師として見たときに

101
00:05:00,530 --> 00:05:02,754
同様に興味深いと思うのは

102
00:05:02,778 --> 00:05:05,078
ナノスケールになったとき

103
00:05:05,102 --> 00:05:07,033
物質の色だけではなく

104
00:05:07,057 --> 00:05:10,665
それが人体内を移動する際の動きも
変化することです

105
00:05:11,137 --> 00:05:13,936
この特質を用いて

106
00:05:13,960 --> 00:05:16,134
より高性能の癌診断機器を作ります

107
00:05:16,158 --> 00:05:18,171
どういうことか お見せしましょう

108
00:05:18,686 --> 00:05:20,883
これは人体内の血管です

109
00:05:20,907 --> 00:05:23,318
それを囲んでいるのが腫瘍

110
00:05:23,683 --> 00:05:26,724
この血管にナノ粒子を注入して

111
00:05:26,748 --> 00:05:31,168
それが血流から腫瘍へと
どのように移動するかを見てみましょう

112
00:05:31,464 --> 00:05:35,816
腫瘍の多くは
血管が穴だらけなので

113
00:05:35,840 --> 00:05:40,326
粒子が血管から腫瘍へと漏れ出るのですが

114
00:05:40,628 --> 00:05:43,762
それは粒子の大きさで決まります

115
00:05:44,129 --> 00:05:45,279
ここでは

116
00:05:45,303 --> 00:05:49,674
小さな100ナノメートルの
青いナノ粒子が漏れ出していて

117
00:05:49,698 --> 00:05:53,094
大きな500ナノメートルの
赤いナノ粒子は

118
00:05:53,118 --> 00:05:54,895
血流内に留まっています

119
00:05:54,919 --> 00:05:57,022
つまり エンジニアとしては

120
00:05:57,046 --> 00:06:00,762
作る素材の大小によって

121
00:06:01,022 --> 00:06:04,353
体内のどこに届くのかを
コントロールすることができるのです

122
00:06:05,249 --> 00:06:09,891
私の研究室では最近
ナノサイズの癌診断機器を作りました

123
00:06:09,915 --> 00:06:15,163
体内で腫瘍を探しまわれるくらい
本当に小さいのです

124
00:06:15,477 --> 00:06:19,569
腫瘍の侵略を探知するように
デザインされており

125
00:06:19,593 --> 00:06:24,936
腫瘍の増殖に必要な化学物質のシグナルが
奏でる響きを聞き分けます

126
00:06:24,936 --> 00:06:27,834
腫瘍が生じた組織内を
出て増殖するには

127
00:06:27,858 --> 00:06:30,574
酵素という化学物質を作り

128
00:06:30,598 --> 00:06:33,762
組織の壁組みを侵食しなくてはなりません

129
00:06:33,763 --> 00:06:38,485
そこで この酵素で活性化される
ナノ粒子を作りました

130
00:06:39,034 --> 00:06:44,946
１つの酵素はこうした化学反応を
１時間で千回も引き起こします

131
00:06:45,462 --> 00:06:48,974
これは 工学では
「1:1000比」と呼び

132
00:06:48,974 --> 00:06:50,609
活性化の増幅を表します

133
00:06:50,633 --> 00:06:52,805
これが超感度のものを作り上げるのです

134
00:06:52,829 --> 00:06:56,662
この方法で
超高感度の癌診断機器を作りました

135
00:06:57,220 --> 00:07:02,224
ではこの活性化されたシグナルを
どのようにして人体外へ発信させ

136
00:07:02,224 --> 00:07:03,882
治療に使えるのでしょうか？

137
00:07:03,906 --> 00:07:07,458
これには もう１つ
ナノスケールの生物学が関係します

138
00:07:07,482 --> 00:07:09,266
腎臓に関することです

139
00:07:09,659 --> 00:07:11,995
腎臓はフィルターの役割を担っていて

140
00:07:12,005 --> 00:07:16,625
血液をろ過し 老廃物を尿に流します

141
00:07:17,197 --> 00:07:19,859
さて 腎臓が何をろ過するかも

142
00:07:19,883 --> 00:07:22,445
その大きさで決まるのです

143
00:07:22,901 --> 00:07:24,841
このように

144
00:07:24,865 --> 00:07:27,874
大きさが５ナノメートル以下の粒子は全て

145
00:07:27,898 --> 00:07:32,003
血流を流れ腎臓へ
そして尿へと排出されます

146
00:07:32,027 --> 00:07:35,167
それより大きい粒子は
全て体内に留まります

147
00:07:35,176 --> 00:07:40,123
もし100ナノメートルの大きさの
癌診断機器を作り

148
00:07:40,147 --> 00:07:42,619
血流に注入すると

149
00:07:42,643 --> 00:07:48,073
血管から漏れ出し 腫瘍へと流れ込み
腫瘍酵素により活性化され

150
00:07:48,097 --> 00:07:50,453
小さなシグナルを放出します

151
00:07:50,477 --> 00:07:53,699
そのシグナルはとても小さいので
腎臓でろ過されて

152
00:07:53,723 --> 00:07:55,901
尿へと排出され

153
00:07:55,925 --> 00:08:00,276
尿に現れるシグナルで
癌を検出できるのですが

154
00:08:00,588 --> 00:08:02,640
もう１つ問題が残っています

155
00:08:02,664 --> 00:08:04,410
この非常に小さなシグナルを

156
00:08:04,434 --> 00:08:06,406
どうやって検出するかです

157
00:08:06,730 --> 00:08:08,965
このシグナルは単なる粒子で

158
00:08:08,989 --> 00:08:11,656
私たちエンジニアが作ったものです

159
00:08:11,680 --> 00:08:13,862
完全に人工的なものなので

160
00:08:13,872 --> 00:08:18,121
私たちが使いたい機器に
合うように設計できます

161
00:08:18,145 --> 00:08:21,587
もし 超高感度の高性能機器である—

162
00:08:21,611 --> 00:08:23,575
質量分析器を使いたいなら

163
00:08:23,599 --> 00:08:26,730
その精度に合わせ
特有の質量を持った粒子を作ります

164
00:08:26,730 --> 00:08:30,370
もし 安価で手軽に持ち運べるものを
作りたい場合は

165
00:08:30,394 --> 00:08:32,861
妊娠検査キットのように

166
00:08:32,861 --> 00:08:35,458
紙に埋め込める粒子を作ります

167
00:08:35,838 --> 00:08:38,014
実際 紙基盤診断の分野では

168
00:08:38,014 --> 00:08:43,091
紙素材の診断デバイスが あらゆる診断に
用いられるようになっています

169
00:08:43,590 --> 00:08:46,267
では 私たちはこれで何を
目指しているのでしょう？

170
00:08:46,724 --> 00:08:48,293
これからお話しするのは

171
00:08:48,317 --> 00:08:50,143
私が研究者人生を通して

172
00:08:50,167 --> 00:08:52,046
夢見ていることです

173
00:08:52,396 --> 00:08:54,659
この実現が約束されている訳ではありません

174
00:08:54,679 --> 00:08:56,005
夢です

175
00:08:56,029 --> 00:08:59,616
しかし 夢がなければ
誰も突き進むことはできません

176
00:08:59,640 --> 00:09:03,577
特に癌研究者にこそ
それが言えるのかもしれません

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00:09:03,601 --> 00:09:07,100
私がチームの仲間と共に
全身全霊を傾けて

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00:09:07,124 --> 00:09:11,215
この技術で
どんなことを実現したいのか

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00:09:11,239 --> 00:09:12,761
お話しします

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00:09:13,289 --> 00:09:14,987
こうです

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00:09:15,011 --> 00:09:18,426
いつか こうなる日を夢見ています

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00:09:18,450 --> 00:09:21,569
高額の診断施設に行き

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00:09:21,579 --> 00:09:23,254
大腸内視鏡検査や

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00:09:23,264 --> 00:09:24,661
マンモグラフィーや

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00:09:24,681 --> 00:09:26,743
子宮がん検診を受ける代わりに

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00:09:26,763 --> 00:09:28,304
注射をして

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00:09:28,328 --> 00:09:30,062
１時間待ち

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00:09:30,072 --> 00:09:33,087
紙の検査ストリップを使い
尿検査を行うのです

189
00:09:33,653 --> 00:09:36,460
この方法だと 検査室に

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00:09:36,484 --> 00:09:41,479
電気や医療従事者が常に必要だ
ということはなくなるでしょう

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00:09:41,909 --> 00:09:43,576
医療従事者たちは遠隔地から

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00:09:43,576 --> 00:09:46,590
スマートフォンの画像で
診断できるようになるかもしれません

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00:09:46,930 --> 00:09:49,319
これは夢のような話に
聞こえるかもしれませんが

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00:09:49,319 --> 00:09:51,862
研究室では これは既に
マウスで実証されており

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00:09:51,862 --> 00:09:54,895
肺がん､結腸がん､卵巣がんの診断において

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00:09:54,915 --> 00:09:57,830
従来の方法よりも成果を上げています

197
00:09:58,603 --> 00:10:00,837
いつか これを使って

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00:10:00,861 --> 00:10:06,057
患者の腫瘍が
早期発見できるようになること—

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00:10:06,057 --> 00:10:09,553
10年して腫瘍が
増殖してしまってからではなく—

200
00:10:09,570 --> 00:10:13,409
世界中 いかなる状況下でも

201
00:10:13,429 --> 00:10:16,051
早期発見で早期治療が可能となり

202
00:10:16,071 --> 00:10:19,685
今よりも もっと多くの患者の命を

203
00:10:19,696 --> 00:10:21,678
救えるようになることを願っています

204
00:10:21,702 --> 00:10:23,065
ありがとうございました

205
00:10:23,083 --> 00:10:24,623
（拍手）