WEBVTT

00:00:00.557 --> 00:00:04.235
In de ruimte waar vroeger
één transistor paste,

00:00:04.259 --> 00:00:07.098
kunnen we er nu een miljard kwijt.

00:00:07.636 --> 00:00:11.533
Dit heeft ervoor gezorgd dat een computer
ter grootte van een hele kamer

00:00:11.557 --> 00:00:14.146
nu in je zak past.

00:00:14.170 --> 00:00:17.189
Je kan zeggen dat de toekomst klein is.

NOTE Paragraph

00:00:17.611 --> 00:00:18.818
Als ingenieur

00:00:18.842 --> 00:00:22.827
ben ik geïnspireerd door deze revolutie
van miniaturisering in computers.

00:00:22.851 --> 00:00:24.199
Als arts

00:00:24.223 --> 00:00:29.946
vraag ik me af of we dit kunnen gebruiken
om het aantal sterfgevallen te beperken

00:00:29.970 --> 00:00:34.077
ten gevolge van een van de meest
snelgroeiende ziektes op aarde:

00:00:34.101 --> 00:00:35.519
kanker.

00:00:35.543 --> 00:00:36.798
Als ik dat zeg,

00:00:36.822 --> 00:00:40.600
is wat de meeste mensen horen
dat ik werk aan het genezen van kanker.

00:00:40.624 --> 00:00:41.887
En dat doen we ook.

00:00:41.911 --> 00:00:43.062
Maar wat blijkt,

00:00:43.086 --> 00:00:45.887
is dat we een geweldige kans hebben
om levens te redden

00:00:45.911 --> 00:00:49.244
door vroege detectie
en het voorkomen van kanker.

NOTE Paragraph

00:00:49.785 --> 00:00:53.908
Wereldwijd zijn tweederde van de 
sterfgevallen als gevolg van kanker

00:00:53.938 --> 00:00:57.988
te voorkomen met bestaande middelen.

00:00:58.406 --> 00:01:01.305
Dingen zoals vaccinaties, tijdige controle

00:01:01.329 --> 00:01:03.562
en natuurlijk stoppen met roken.

00:01:04.316 --> 00:01:07.909
Maar zelfs met de beste middelen
en technologieën die we nu hebben,

00:01:07.933 --> 00:01:09.996
kunnen sommige tumoren
niet gevonden worden

00:01:10.020 --> 00:01:13.690
totdat ze al 10 jaar oud zijn

00:01:13.714 --> 00:01:17.477
en 50 miljoen cellen sterk.

00:01:18.098 --> 00:01:19.997
Als we nu eens betere technieken hadden

00:01:19.997 --> 00:01:22.987
om sommige van de dodelijkste kankers
eerder te ontdekken,

00:01:23.011 --> 00:01:26.548
als ze verwijderd zouden kunnen worden
als ze pas net beginnen te groeien?

NOTE Paragraph

00:01:26.562 --> 00:01:29.837
Laat me je vertellen hoe miniaturisering
ons zou kunnen helpen.

00:01:31.140 --> 00:01:33.428
Dit is een microscoop in een typisch lab

00:01:33.452 --> 00:01:37.008
die een patholoog zou gebruiken
om naar een weefselmonster te kijken,

00:01:37.032 --> 00:01:39.470
zoals een biopsie of een uitstrijkje.

00:01:39.927 --> 00:01:41.995
Deze microscoop van 7.000 dollar

00:01:42.019 --> 00:01:45.275
wordt gebruikt door iemand
met jaren gespecialiseerde training

00:01:45.299 --> 00:01:47.088
om kankercellen te herkennen.

00:01:48.126 --> 00:01:51.172
Dit is een afbeelding
van mijn collega aan Rice University,

00:01:51.196 --> 00:01:52.774
Rebecca Richards-Kortum.

00:01:52.798 --> 00:01:56.625
Wat zij en haar team hebben gedaan,
is die hele microscoop miniaturizeren

00:01:56.649 --> 00:01:58.624
tot dit onderdeel van 10 dollar,

00:01:58.648 --> 00:02:01.464
wat op het eind van een glasvezel past.

00:02:01.923 --> 00:02:05.557
Wat dit betekent is dat in plaats van
een monster van een patiënt te nemen

00:02:05.581 --> 00:02:07.230
en naar de microscoop te sturen,

00:02:07.254 --> 00:02:09.810
je de microscoop
naar de patiënt kan brengen.

00:02:10.260 --> 00:02:14.619
En dan, in plaats van een specialist
naar de foto's te laten kijken,

00:02:14.643 --> 00:02:19.705
kan je de computer trainen om normale
cellen en kankercellen te vergelijken.

NOTE Paragraph

00:02:20.084 --> 00:02:21.254
Dit is belangrijk,

00:02:21.278 --> 00:02:24.315
omdat in landelijke gemeenschappen,

00:02:24.339 --> 00:02:27.578
zelfs als mobiele screening beschikbaar is

00:02:27.602 --> 00:02:30.435
om in de gemeenschap ter plaatse
onderzoeken te doen

00:02:30.459 --> 00:02:31.864
en monsters te nemen

00:02:31.888 --> 00:02:35.104
en ze naar het centrale ziekenhuis
te sturen voor analyse,

00:02:35.128 --> 00:02:36.472
dat wanneer dagen later

00:02:36.496 --> 00:02:39.107
vrouwen worden gebeld
over een abnormaal resultaat

00:02:39.107 --> 00:02:41.024
en worden uitgenodigd om langs te komen,

00:02:41.024 --> 00:02:45.171
de helft van hen niet komt opdagen,
omdat ze de reis niet kunnen betalen.

00:02:45.721 --> 00:02:49.145
Met de geïntegreerde microscoop
en computeranalyse

00:02:49.169 --> 00:02:51.997
hebben Rebecca en haar collega's
een busje kunnen maken

00:02:52.021 --> 00:02:55.807
dat de diagnostische technologie
en de behandelingsmaterialen heeft.

00:02:55.831 --> 00:02:58.545
Dat betekent dat ze de diagnose

00:02:58.569 --> 00:03:01.256
en de therapie ter plekke kunnen doen,

00:03:01.280 --> 00:03:03.418
zodat niemand in het proces
verloren gaat.

NOTE Paragraph

00:03:03.831 --> 00:03:07.779
Dit is slechts één voorbeeld van hoe
miniaturisering levens kan redden.

00:03:08.148 --> 00:03:09.301
Als ingenieurs

00:03:09.325 --> 00:03:12.070
zien we dit simpelweg als miniaturisering.

00:03:12.094 --> 00:03:14.531
Je had iets groots
en hebt het klein gemaakt.

00:03:14.555 --> 00:03:16.806
Maar wat ik je net
vertelde over computers,

00:03:16.830 --> 00:03:19.076
was dat ze onze levens hebben veranderd

00:03:19.100 --> 00:03:23.401
toen ze klein genoeg werden
om ze overal mee naartoe te nemen.

00:03:23.785 --> 00:03:28.081
Dus wat is de transformatieve
equivalent hiervan in de geneeskunde?

00:03:28.500 --> 00:03:31.636
Als je nu eens een detector had

00:03:31.660 --> 00:03:35.922
die klein genoeg was
om door je lichaam te bewegen,

00:03:35.946 --> 00:03:38.359
die de tumor helemaal zelf kon vinden

00:03:38.383 --> 00:03:40.752
en een signaal kon geven
aan de buitenwereld?

00:03:41.079 --> 00:03:43.156
Het klinkt een beetje als science fiction.

00:03:43.180 --> 00:03:47.083
Maar in werkelijkheid
laat nanotechnologie ons precies dat doen.

00:03:47.415 --> 00:03:52.296
Nanotechnologie geeft ons de mogelijkheid
onderdelen van de detector te doen krimpen

00:03:52.320 --> 00:03:54.157
van de breedte van een mensenhaar,

00:03:54.181 --> 00:03:55.841
100 micron,

00:03:55.865 --> 00:03:58.420
tot duizend keer kleiner,

00:03:58.444 --> 00:04:00.346
100 nanometer.

00:04:00.370 --> 00:04:03.180
En dat heeft ingrijpende gevolgen.

NOTE Paragraph

00:04:03.583 --> 00:04:07.226
Het blijkt dat materialen
hun eigenschappen veranderen

00:04:07.250 --> 00:04:08.846
op een nanoschaal.

00:04:09.279 --> 00:04:11.777
Je neemt een gewoon materiaal zoals goud

00:04:11.801 --> 00:04:15.122
en maalt het tot poeder,
tot gouden nanodeeltjes,

00:04:15.146 --> 00:04:18.458
en het verandert in kleur
van goud naar rood.

00:04:19.082 --> 00:04:22.895
Als je een exotischer materiaal neemt,
zoals cadmium selenide --

00:04:22.919 --> 00:04:25.093
vormt een grote, zwarte kristal --

00:04:25.117 --> 00:04:27.718
als je van dit materiaal
nanokristallen maakt,

00:04:27.742 --> 00:04:29.315
en je stopt ze in een vloeistof

00:04:29.339 --> 00:04:31.163
en je schijnt er licht op,

00:04:31.187 --> 00:04:32.353
dan gloeien ze.

00:04:32.377 --> 00:04:38.008
Ze gloeien blauw, groen,
geel, oranje, rood,

00:04:38.032 --> 00:04:40.307
alleen afhankelijk van hun maat.

00:04:40.887 --> 00:04:44.890
Het is geweldig! Kan je je zo'n voorwerp
voorstellen in de macrowereld?

00:04:44.914 --> 00:04:51.485
Stel je voor dat alle jeans
in je kast van katoen zijn gemaakt,

00:04:51.509 --> 00:04:55.820
maar verschillende kleuren hebben
afhankelijk van hun maat.

NOTE Paragraph

00:04:56.212 --> 00:04:57.908
(Gelach)

NOTE Paragraph

00:04:58.982 --> 00:05:00.506
Dus wat ik als arts

00:05:00.530 --> 00:05:02.754
net zo interessant vind,

00:05:02.778 --> 00:05:05.258
is dat het niet alleen
de kleur van het materiaal is

00:05:05.258 --> 00:05:07.033
die verandert op de nanoschaal;

00:05:07.057 --> 00:05:10.665
de manier waarop ze door je lichaam
bewegen verandert ook.

00:05:11.137 --> 00:05:13.936
Het is dit soort observaties
die we gaan gebruiken

00:05:13.960 --> 00:05:16.134
om een betere kankerdetector te maken.

NOTE Paragraph

00:05:16.158 --> 00:05:17.911
Ik zal laten zien wat ik bedoel.

00:05:18.686 --> 00:05:20.883
Dit is een bloedvat in het lichaam.

00:05:20.907 --> 00:05:23.318
Rondom het bloedvat zit een tumor.

00:05:23.683 --> 00:05:26.724
We gaan nanodeeltjes
injecteren in het bloedvat

00:05:26.748 --> 00:05:30.928
en kijken hoe ze bewegen
van de bloedbaan naar de tumor.

00:05:31.464 --> 00:05:35.816
Nu blijkt dat de bloedvaten
van veel tumoren lekken

00:05:35.840 --> 00:05:40.206
en dus kunnen veel nanodeeltjes
van de bloedbaan de tumor in lekken.

00:05:40.628 --> 00:05:43.762
Of ze het bloedvat uitlekken
is afhankelijk van hun maat.

00:05:44.129 --> 00:05:45.279
Dus in dit plaatje

00:05:45.303 --> 00:05:49.674
lekken de kleinere, honderd-nanomenter,
blauwe deeltjes eruit

00:05:49.698 --> 00:05:53.094
en de grotere, 500-nanometer,
rode nanodeeltjes

00:05:53.118 --> 00:05:54.895
zitten vast in de bloedbaan.

00:05:54.919 --> 00:05:57.022
Dat betekent dat ik als ingenieur,

00:05:57.046 --> 00:06:01.038
afhankelijk van hoe groot
of klein ik een materiaal maak,

00:06:01.062 --> 00:06:04.103
kan veranderen waar het
in je lichaam naartoe gaat.

NOTE Paragraph

00:06:05.249 --> 00:06:09.891
In mijn lab hebben we onlangs
een nanodetector voor kanker gemaakt

00:06:09.915 --> 00:06:15.163
die zo klein is dat hij door het lichaam
kan reizen en naar tumoren kan zoeken.

00:06:15.477 --> 00:06:19.569
We hebben hem ontworpen
om naar tumorinvasie te zoeken:

00:06:19.593 --> 00:06:24.366
de verzameling van chemische signalen
die tumoren moeten maken om uit te zaaien.

00:06:24.932 --> 00:06:27.834
Om uit het oorspronkelijke
weefsel los te breken

00:06:27.858 --> 00:06:30.574
moet een tumor chemicaliën
produceren, genaamd enzymen,

00:06:30.598 --> 00:06:33.182
om door de matrix
van het weefsel te knagen.

00:06:33.763 --> 00:06:38.485
We hebben deze nanodeeltjes zó ontworpen
dat ze door de enzymen geactiveerd worden.

00:06:39.034 --> 00:06:44.946
Één enzym kan duizend van deze
chemische reacties per uur in gang zetten.

00:06:45.462 --> 00:06:49.020
Wij ingenieurs noemen
die één-op-duizend verhouding

00:06:49.044 --> 00:06:50.609
een vorm van versterking

00:06:50.633 --> 00:06:52.805
en het maakt iets ultragevoelig.

00:06:52.829 --> 00:06:56.662
Dus we hebben een
ultra-gevoelige kankerdetector.

NOTE Paragraph

00:06:57.220 --> 00:07:02.120
OK, maar hoe krijgen we dit
geactiveerde signaal de buitenwereld in,

00:07:02.144 --> 00:07:03.882
waar we er wat mee kunnen doen?

00:07:03.906 --> 00:07:07.458
Hiervoor gebruiken we opnieuw
biologie op nanoschaal

00:07:07.482 --> 00:07:09.426
en nu heeft het te maken met de nieren.

00:07:09.659 --> 00:07:11.575
Een nier is een filter.

00:07:11.996 --> 00:07:16.625
Haar taak is het bloed te filteren
en afval in urine te stoppen.

00:07:17.197 --> 00:07:19.859
Het blijkt dat wat de nieren filteren

00:07:19.883 --> 00:07:22.445
ook van maat afhangt.

00:07:22.901 --> 00:07:24.841
Dus wat je op dit plaatje ziet,

00:07:24.865 --> 00:07:27.874
is dat alles dat kleiner is
dan vijf nanometer

00:07:27.898 --> 00:07:32.003
van het bloed, door de nieren,
de urine in gaat

00:07:32.027 --> 00:07:34.697
en al het andere,
dat groter is, blijft zitten.

00:07:35.176 --> 00:07:40.123
OK, dus als ik een 100-nanometer
kankerdetector maak,

00:07:40.147 --> 00:07:42.619
hem in de bloedbaan injecteer,

00:07:42.643 --> 00:07:48.073
kan hij de tumor in lekken, waar hij
wordt geactiveerd door tumorenzymen

00:07:48.097 --> 00:07:50.453
en een klein signaal afgeeft

00:07:50.477 --> 00:07:53.699
dat klein genoeg is om de nieren
uit gefilterd te worden

00:07:53.723 --> 00:07:55.901
en in de urine terecht te komen,

00:07:55.925 --> 00:07:59.966
dan heb ik een signaal in de buitenwereld
dat ik kan waarnemen.

00:08:00.588 --> 00:08:02.640
OK, maar er is nog één probleem.

00:08:02.664 --> 00:08:04.410
Dit is een heel klein signaal,

00:08:04.434 --> 00:08:06.406
dus hoe neem ik het waar?

00:08:06.730 --> 00:08:08.965
Nou, het signaal is gewoon een molecuul.

00:08:08.989 --> 00:08:11.756
Het zijn moleculen die we
als ingenieurs hebben ontworpen.

00:08:11.756 --> 00:08:14.858
Ze zijn helemaal synthetisch
en we kunnen ze zó ontwerpen

00:08:14.882 --> 00:08:18.121
dat ze passen bij een techniek naar keuze.

00:08:18.145 --> 00:08:21.587
Als we een heel gevoelig,
chique instrument willen gebruiken,

00:08:21.611 --> 00:08:23.575
genaamd een massaspectrometer,

00:08:23.599 --> 00:08:26.110
kunnen we een molecuul maken
met een unieke massa.

00:08:26.671 --> 00:08:30.370
Of misschien willen we iets maken
dat betaalbaarder en draagbaar is.

00:08:30.394 --> 00:08:34.177
Dan maken we moleculen
die we op papier kunnen vangen,

00:08:34.201 --> 00:08:35.905
zoals een zwangerschapstest.

00:08:35.929 --> 00:08:38.555
Er bestaat een hele wereld
aan papieren tests

00:08:38.579 --> 00:08:43.091
die beschikbaar worden in een veld
dat papierdiagnostiek heet.

NOTE Paragraph

00:08:43.711 --> 00:08:46.037
Goed, waar leidt dit toe?

00:08:46.724 --> 00:08:48.293
Wat ik je nu ga vertellen,

00:08:48.317 --> 00:08:50.143
als levenslange onderzoeker,

00:08:50.167 --> 00:08:52.046
vertegenwoordigt een droom van mij.

00:08:52.396 --> 00:08:54.489
Ik kan het geen belofte noemen;

00:08:54.513 --> 00:08:56.005
het is een droom.

00:08:56.029 --> 00:08:59.616
Maar ik denk dat we allemaal dromen
moeten hebben om ons voort te drijven,

00:08:59.640 --> 00:09:03.577
zelfs -- en misschien vooral --
kankeronderzoekers.

NOTE Paragraph

00:09:03.601 --> 00:09:07.100
Ik zal je vertellen wat ik hoop
dat zal gebeuren met mijn technologie,

00:09:07.124 --> 00:09:11.215
waar mijn team en ik
ons hart en ziel in zullen steken

00:09:11.239 --> 00:09:12.911
om het te realiseren.

00:09:13.289 --> 00:09:14.987
OK, daar gaan we.

00:09:15.011 --> 00:09:18.366
Ik droom dat op een dag,

00:09:18.390 --> 00:09:21.645
in plaats van dure scans
te moeten laten maken,

00:09:21.669 --> 00:09:23.174
zoals een colonoscopie,

00:09:23.198 --> 00:09:24.521
of een mammogram,

00:09:24.545 --> 00:09:25.953
of een uitstrijkje,

00:09:26.585 --> 00:09:28.304
dat je een spuitje kan krijgen

00:09:28.328 --> 00:09:29.988
en na een uur wachten

00:09:30.012 --> 00:09:32.807
een urinetest kan doen
op een papieren strookje.

00:09:33.653 --> 00:09:36.460
Ik stel me voor dat dit zelfs zou kunnen

00:09:36.484 --> 00:09:39.147
zonder stabiele elektriciteitsvoorziening

00:09:39.171 --> 00:09:41.775
of aanwezigheid
van een medische professional.

00:09:41.799 --> 00:09:43.356
Misschien zouden ze ver weg zijn

00:09:43.356 --> 00:09:46.130
en alleen verbonden
middels het beeld op een smartphone.

NOTE Paragraph

00:09:46.854 --> 00:09:48.649
Ik weet dat dit klinkt als een droom,

00:09:48.649 --> 00:09:51.666
maar in het lab werkt dit al bij muizen,

00:09:51.666 --> 00:09:54.115
en het werkt daar beter
dan bestaande methodes

00:09:54.115 --> 00:09:57.830
voor het detecteren van long-,
darm- en eierstokkanker.

00:09:58.603 --> 00:10:00.837
Ik hoop dat dit betekent

00:10:00.861 --> 00:10:06.037
dat we op een dag bij patiënten
tumoren kunnen ontdekken

00:10:06.061 --> 00:10:09.354
eerder dan 10 jaar
nadat ze beginnen te groeien,

00:10:09.378 --> 00:10:11.363
in alle levensstijlen,

00:10:11.387 --> 00:10:13.236
overal op de wereld,

00:10:13.260 --> 00:10:15.995
en dat dit leidt
tot eerdere behandelingen

00:10:16.019 --> 00:10:19.617
en dat we meer levens
kunnen redden dan we nu kunnen,

00:10:19.641 --> 00:10:20.925
door vroege detectie.

NOTE Paragraph

00:10:21.686 --> 00:10:22.868
Dankjewel.

NOTE Paragraph

00:10:22.892 --> 00:10:26.025
(Applaus)