1
00:00:00,557 --> 00:00:04,235
На місці, де колись вміщався
один транзистор,

2
00:00:04,259 --> 00:00:07,098
ми тепер можемо вмістити один мільярд.

3
00:00:07,636 --> 00:00:11,533
Завдяки цьому комп’ютер,
що колись займав цілу кімнату,

4
00:00:11,557 --> 00:00:14,146
тепер лежить у нас у кишені.

5
00:00:14,170 --> 00:00:17,189
Можна сказати, що майбутнє маленьке.

6
00:00:17,611 --> 00:00:18,818
Мене, як інженера,

7
00:00:18,842 --> 00:00:22,827
надихає революція мініатюризації 
в комп’ютерах.

8
00:00:22,851 --> 00:00:24,199
Як лікар, я думаю

9
00:00:24,223 --> 00:00:29,946
чи могли б ми використати це, щоб
зменшити кількість втрачених життів

10
00:00:29,970 --> 00:00:34,077
через одну з найпоширеніших
хвороб на Землі -

11
00:00:34,101 --> 00:00:35,519
- рак.

12
00:00:35,543 --> 00:00:36,798
Коли я це сказала,

13
00:00:36,822 --> 00:00:40,600
більшість людей подумали, що ми
працюємо над ліками від раку.

14
00:00:40,624 --> 00:00:41,887
Це справді так.

15
00:00:41,911 --> 00:00:43,062
Але виявляється,

16
00:00:43,086 --> 00:00:45,887
що існує неймовірна можливість 
рятувати життя

17
00:00:45,911 --> 00:00:49,244
завдяки ранньому виявленню та 
попередженню раку.

18
00:00:49,785 --> 00:00:55,164
В усьому світі три чверті смертей,
спричинених раком, можна попередити,

19
00:00:55,188 --> 00:00:57,988
використовуючи наявні сьогодні методи.

20
00:00:58,406 --> 00:01:01,305
Це вакцинація і вчасні обстеження.

21
00:01:01,329 --> 00:01:03,562
І, звісно, варто кинути палити.

22
00:01:04,316 --> 00:01:07,909
Але навіть за допомогою найкращих
сьогоденних технологій

23
00:01:07,933 --> 00:01:09,996
деякі пухлини ми не в змозі виявити.

24
00:01:10,020 --> 00:01:13,690
Аж поки не мине 10 років 
від початку їхнього росту.

25
00:01:13,714 --> 00:01:17,477
Тоді коли вони вже містять 50 мільйонів
клітин раку.

26
00:01:18,178 --> 00:01:19,857
Що якби ми мали кращі технології

27
00:01:19,881 --> 00:01:22,987
для раннього виявлення деяких видів
смертельного раку,

28
00:01:23,011 --> 00:01:24,313
тоді коли вони ще операбельні,

29
00:01:24,337 --> 00:01:26,538
коли вони тільки почали рости?

30
00:01:26,562 --> 00:01:29,837
Хочу розповісти вам,
як мініатюризація може нам допомогти.

31
00:01:31,140 --> 00:01:33,428
Це мікроскоп у типовій лабораторії.

32
00:01:33,452 --> 00:01:37,008
Патолог використовує його, щоб
розглянути зразки тканин,

33
00:01:37,032 --> 00:01:39,470
на кшталт біопсії або мазку
з шийки матки.

34
00:01:39,927 --> 00:01:41,995
Цей мікроскоп, вартістю 7 тисяч доларів,

35
00:01:42,019 --> 00:01:45,275
використовуватиме людина,
яка роками навчалася

36
00:01:45,299 --> 00:01:47,088
розпізнавати клітини раку.

37
00:01:48,126 --> 00:01:51,172
Це фото моєї колеги з Університету Райс

38
00:01:51,196 --> 00:01:52,774
Ребекки Ричардс-Кортум.

39
00:01:52,798 --> 00:01:56,625
Вона та її колеги зменшили той мікроскоп

40
00:01:56,649 --> 00:01:58,624
до детальки ціною 10$,

41
00:01:58,648 --> 00:02:01,464
що вміщається на кінчику оптоволокна.

42
00:02:01,923 --> 00:02:05,557
Це означає, що замість брати
аналізи у пацієнта

43
00:02:05,581 --> 00:02:07,230
і відправляти їх під мікроскоп,

44
00:02:07,254 --> 00:02:09,810
ми можемо помістити мікроскоп у пацієнта.

45
00:02:10,260 --> 00:02:14,619
І замість того, щоби спеціалісти
роздивлялись фото,

46
00:02:14,643 --> 00:02:19,705
ми можемо натренувати комп’ютер відрізняти
нормальні клітини від ракових.

47
00:02:20,084 --> 00:02:21,254
Це важливо, бо

48
00:02:21,278 --> 00:02:24,315
працюючи в селах, вони дізналися,

49
00:02:24,339 --> 00:02:27,578
що навіть коли туди діставався автобус


50
00:02:27,602 --> 00:02:30,435
для проведення скринінгу,

51
00:02:30,459 --> 00:02:31,864
забору аналізів та оглядів,

52
00:02:31,888 --> 00:02:35,104
які потім відправляють до центрального
шпиталю на аналіз,

53
00:02:35,128 --> 00:02:36,472
пізніше, за кілька днів,

54
00:02:36,496 --> 00:02:39,163
жінкам, які мають погані результати,
дзвонять

55
00:02:39,187 --> 00:02:40,804
і просять приїхати.

56
00:02:40,828 --> 00:02:45,171
Половина з них ніколи не з’являється,
бо не може собі цього дозволити.

57
00:02:45,721 --> 00:02:49,145
З інтегрованим мікроскопом та 
комп’ютерним аналізом

58
00:02:49,169 --> 00:02:51,997
Ребекка та її колеги змогли створити автобус,

59
00:02:52,021 --> 00:02:55,807
який має змогу проводити і діагностику,
і лікування.

60
00:02:55,831 --> 00:02:58,545
Це означає, що вони здатні
діагностувати

61
00:02:58,569 --> 00:03:01,256
та розпочати терапію на місці,

62
00:03:01,280 --> 00:03:03,418
щоби всі пацієнти отримали лікування.

63
00:03:03,831 --> 00:03:07,779
Це тільки один приклад, як мініатюризація
може рятувати життя.

64
00:03:08,148 --> 00:03:09,301
Як інженери,

65
00:03:09,325 --> 00:03:12,070
ми сприймаємо мініатюризацію дуже лінійно.

66
00:03:12,094 --> 00:03:14,531
Береш велику річ і зменшуєш.

67
00:03:14,555 --> 00:03:16,806
Але я вже розповідала про комп’ютери,

68
00:03:16,830 --> 00:03:19,076
які змінили наше життя,

69
00:03:19,100 --> 00:03:23,401
коли стали достатньо маленькими,
щоб ми носили їх всюди з собою.

70
00:03:23,785 --> 00:03:28,081
То що ж могло б так само змінити медицину?

71
00:03:28,500 --> 00:03:31,636
Що, якби ви мали детектор,

72
00:03:31,660 --> 00:03:35,922
такий маленький, що він був би
здатний циркулювати вашим тілом,

73
00:03:35,946 --> 00:03:38,359
самостійно виявляти пухлину

74
00:03:38,383 --> 00:03:40,752
і відсилати сигнал у зовнішній світ?

75
00:03:41,079 --> 00:03:43,156
Звучить як наукова фантастика.

76
00:03:43,180 --> 00:03:47,083
Але, насправді, нанотехнології дають
нам змогу робити саме це.

77
00:03:47,415 --> 00:03:52,296
Нанотехнології дають змогу зменшити
частини, з яких складається детектор,

78
00:03:52,320 --> 00:03:54,157
з ширини людської волосини,

79
00:03:54,181 --> 00:03:55,841
а це 100 мікронів,

80
00:03:55,865 --> 00:03:58,420
до ширини, в тисячу разів меншої -

81
00:03:58,444 --> 00:04:00,346
до 100 нанометрів.

82
00:04:00,370 --> 00:04:03,180
Це має велике значення.

83
00:04:03,583 --> 00:04:07,226
Виявляється, матеріали можуть змінювати
свої властивості

84
00:04:07,250 --> 00:04:08,846
у наномасштабах.

85
00:04:09,279 --> 00:04:11,777
Беремо звичайний матеріал 
на кшталт золота

86
00:04:11,801 --> 00:04:15,122
і розтираємо його у пил,
у золоті наночасточки,

87
00:04:15,146 --> 00:04:18,458
і золото виглядає вже не золотим,
а червоним.

88
00:04:19,082 --> 00:04:22,895
Якщо взяти більш екзотичний матеріал,
скажімо селенід кадмію -

89
00:04:22,919 --> 00:04:25,093
він виглядає як великий чорний кристал -

90
00:04:25,117 --> 00:04:27,718
якщо зробити з нього нанокристали,

91
00:04:27,742 --> 00:04:29,315
покласти їх у рідину

92
00:04:29,339 --> 00:04:31,163
і направити на них світло,

93
00:04:31,187 --> 00:04:32,353
вони світяться.

94
00:04:32,377 --> 00:04:38,008
Світяться синім, зеленим, жовтим,
помаранчевим і червоним.

95
00:04:38,032 --> 00:04:40,307
Це залежить лише від їхнього розміру.

96
00:04:40,887 --> 00:04:44,890
Неймовірно! Можете уявити собі такий
предмет у макросвіті?

97
00:04:44,914 --> 00:04:51,485
Це так наче всі ваші джинси,
зроблені з бавовни,

98
00:04:51,509 --> 00:04:55,820
мали б різні кольори
залежно від розміру.

99
00:04:56,212 --> 00:04:57,908
(Сміх)

100
00:04:58,982 --> 00:05:00,506
Як лікаря,

101
00:05:00,530 --> 00:05:02,754
окрім зміни кольору матеріалів,

102
00:05:02,778 --> 00:05:05,078
мене цікавлять

103
00:05:05,102 --> 00:05:07,033
інші зміни у наномасштабі.

104
00:05:07,057 --> 00:05:10,665
Змінюється з те, як вони рухаються
по нашому тілу.

105
00:05:11,137 --> 00:05:13,936
І саме ці спостереження ми будемо
використовувати,

106
00:05:13,960 --> 00:05:16,134
щоб зробити кращі детектори раку.

107
00:05:16,158 --> 00:05:17,911
Поясню, що я маю на увазі.

108
00:05:18,686 --> 00:05:20,883
Це кровоносна судина,

109
00:05:20,907 --> 00:05:23,318
оточена пухлиною.

110
00:05:23,683 --> 00:05:26,724
Ми збираємося ввести наночастини
у судину

111
00:05:26,748 --> 00:05:30,928
і подивитися, як вони рухатимуться
з кров’яного потоку у пухлину.

112
00:05:31,464 --> 00:05:35,816
Виявляється, що кровоносні судини пухлин
не щільні,

113
00:05:35,840 --> 00:05:40,206
і наночастини можуть виливатися з
кров’яного потоку до пухлини.

114
00:05:40,628 --> 00:05:43,762
Чи це станеться, залежить 
від їхнього розміру.

115
00:05:44,129 --> 00:05:45,279
На цьому малюнку

116
00:05:45,303 --> 00:05:49,674
менші, сині наночастинки завбільшки 
100-нанометрів, витікають

117
00:05:49,698 --> 00:05:53,094
а червоні, більші, завбільшки 500-нанометрів,

118
00:05:53,118 --> 00:05:54,895
застрягають у кров’яному потоці.

119
00:05:54,919 --> 00:05:57,022
Це означає, що

120
00:05:57,046 --> 00:06:01,038
залежно від того маленьким
чи великим я зроблю матеріал,

121
00:06:01,062 --> 00:06:04,103
я можу скерувати, куди він піде
в нашому тілі.

122
00:06:05,249 --> 00:06:09,891
У моїй лабораторії ми нещодавно
зробили нанодетектор раку,

123
00:06:09,915 --> 00:06:15,163
такий маленький, що він зможе рухатися
тілом у пошуку пухлин.

124
00:06:15,477 --> 00:06:19,569
Він може прислуховуватися до
вторгнення пухлини,

125
00:06:19,593 --> 00:06:24,366
оркестру хімічних сигналів, що 
необхідний їй для розповсюдження.

126
00:06:24,932 --> 00:06:27,834
Щоб пухлина вирвалася з тканини,
де вона зародилася,

127
00:06:27,858 --> 00:06:30,574
вона має виробити ферменти,

128
00:06:30,598 --> 00:06:33,182
щоб прокласти собі шлях
з тканин.

129
00:06:33,763 --> 00:06:38,485
Ми створили наночастинки, що 
активуються цими ферментами.

130
00:06:39,034 --> 00:06:44,946
Один фермент може активувати тисячі 
хімічних реакцій впродовж години.

131
00:06:45,462 --> 00:06:49,020
Ми називаємо це
кофіцієнтом підсилення

132
00:06:49,044 --> 00:06:50,609
один до тисячі,

133
00:06:50,633 --> 00:06:52,805
що робить детектор дуже чутливим.

134
00:06:52,829 --> 00:06:56,662
Ми зробили ультрачутливий детектор раку.

135
00:06:57,220 --> 00:07:02,120
Добре, але як отримати цей активований
сигнал у зовнішньому світі,

136
00:07:02,144 --> 00:07:03,882
що можна зробити?

137
00:07:03,906 --> 00:07:07,458
Для цього використаємо біологічну 
наночасточку,

138
00:07:07,482 --> 00:07:09,266
пов’язану з нирками.

139
00:07:09,659 --> 00:07:11,575
Нирка - фільтр.

140
00:07:11,996 --> 00:07:16,625
ЇЇ завдання - очищувати кров і виводити
зайве із сечею.

141
00:07:17,197 --> 00:07:19,859
Виявилося, що те, що виводять нирки,

142
00:07:19,883 --> 00:07:22,445
також залежить від розміру.

143
00:07:22,901 --> 00:07:24,841
Тож на малюнку ви бачите:

144
00:07:24,865 --> 00:07:27,874
все, що менше за 5 нанометрів,

145
00:07:27,898 --> 00:07:32,003
буде виведену з крові через нирки
у сечею,

146
00:07:32,027 --> 00:07:34,697
а все, що більше, залишиться.

147
00:07:35,176 --> 00:07:40,123
Тож якщо я зроблю детектор
завбільшки 100 нанометрів

148
00:07:40,147 --> 00:07:42,619
і введу його у кров’яний потік,

149
00:07:42,643 --> 00:07:48,073
він зможе дістатися пухлини, де активує
ферменти пухлини

150
00:07:48,097 --> 00:07:50,453
і видасть маленький сигнал

151
00:07:50,477 --> 00:07:53,699
достатньо маленький, 
щоб нирки його вивели

152
00:07:53,723 --> 00:07:55,901
з сечею.

153
00:07:55,925 --> 00:07:59,966
І я матиму сигнал у зовнішньому світі, який
зможу ідентифікувати.

154
00:08:00,588 --> 00:08:02,640
Але є одна проблема.

155
00:08:02,664 --> 00:08:04,410
Сигнал малюсінький.

156
00:08:04,434 --> 00:08:06,406
Як мені його розпізнати?

157
00:08:06,730 --> 00:08:08,965
Сигнал - це просто молекула.

158
00:08:08,989 --> 00:08:11,656
Є молекули, які ми спроектували,

159
00:08:11,680 --> 00:08:14,858
вони повністю синтетичні

160
00:08:14,882 --> 00:08:18,121
і сумісні з обраними нами
інструментами.

161
00:08:18,145 --> 00:08:21,587
Якщо використати дуже чутливий, складний
інструмент під назвою

162
00:08:21,611 --> 00:08:23,575
спектрометр маси,

163
00:08:23,599 --> 00:08:26,110
ми зможемо зробити молекулу
з унікальною масою.

164
00:08:26,671 --> 00:08:30,370
Або можна зробити щось дешевше
й портативне.

165
00:08:30,394 --> 00:08:34,177
Наприклад, молекулу, яку можна виявити
на папері,

166
00:08:34,201 --> 00:08:35,905
як тест на вагітність.

167
00:08:35,929 --> 00:08:38,555
У світі існує багато паперових тестів,

168
00:08:38,579 --> 00:08:43,091
що стають все доступнішими - 
це називається паперова діагностика.

169
00:08:43,711 --> 00:08:46,037
І що нам з цим робити?

170
00:08:46,724 --> 00:08:48,293
Я ділюся з вами

171
00:08:48,317 --> 00:08:50,143
дослідженнями, що їх 
веду протягом життя.

172
00:08:50,167 --> 00:08:52,046
Вони відображають мою мрію.

173
00:08:52,396 --> 00:08:54,489
Я не можу назвати це обіцянкою,

174
00:08:54,513 --> 00:08:56,005
це мрія.

175
00:08:56,029 --> 00:08:59,616
Мені здається, всі ми маємо мати мрії, 
що штовхають нас уперед,

176
00:08:59,640 --> 00:09:03,577
навіть - і особливо - дослідників раку.

177
00:09:03,601 --> 00:09:07,100
Я сподіваюся,

178
00:09:07,124 --> 00:09:11,215
що ми з моєю командою втілимо технологію,

179
00:09:11,239 --> 00:09:12,761
в яку вкладаємо наші серця та душі.

180
00:09:13,289 --> 00:09:14,987
Отже.

181
00:09:15,011 --> 00:09:18,366
Я мрію, що колись

182
00:09:18,390 --> 00:09:21,645
замість дорогої діагностики, 
щоб отримати результат

183
00:09:21,669 --> 00:09:23,174
колоноскопії,

184
00:09:23,198 --> 00:09:24,521
мамограми

185
00:09:24,545 --> 00:09:25,953
чи мазку з шийки матки,

186
00:09:26,585 --> 00:09:28,304
можна буде зробити укол,

187
00:09:28,328 --> 00:09:29,988
зачекати годинку

188
00:09:30,012 --> 00:09:32,807
і провести тест сечі на смужці паперу.

189
00:09:33,653 --> 00:09:36,460
Я уявляю, що це можна буде зробити навіть

190
00:09:36,484 --> 00:09:39,147
за відсутності електроенергії

191
00:09:39,171 --> 00:09:41,775
або медичного персоналу в кімнаті.

192
00:09:41,799 --> 00:09:43,296
Можливо, вони будуть далеко

193
00:09:43,320 --> 00:09:46,130
але отримають від вас
зображення на смартфон.

194
00:09:46,854 --> 00:09:48,589
Це може звучати як сон,

195
00:09:48,613 --> 00:09:51,732
але у лабораторіях це вже працює на мишах -

196
00:09:51,756 --> 00:09:53,835
і працює краще за відомі методи

197
00:09:53,859 --> 00:09:57,830
виявлення раку легень, прямої кишки
та яєчників.

198
00:09:58,603 --> 00:10:00,837
Сподіваюсь, це означає,

199
00:10:00,861 --> 00:10:06,037
що колись ми зможемо виявляти пухлини

200
00:10:06,061 --> 00:10:09,354
у пацієнтів раніше ніж через 10 років від
початку росту пухлини.

201
00:10:09,378 --> 00:10:11,363
В усіх прошарках суспільства

202
00:10:11,387 --> 00:10:13,236
по всьому світу.

203
00:10:13,260 --> 00:10:15,995
І це забезпечить раннє лікування,

204
00:10:16,019 --> 00:10:19,617
і ми зможемо врятувати більше життів,
ніж нам під силу сьогодні.

205
00:10:19,641 --> 00:10:20,925
Завдяки ранній діагностиці.

206
00:10:21,686 --> 00:10:22,868
Дякую.

207
00:10:22,892 --> 00:10:30,375
(Оплески)