Return to Video

يُمكن لهذه الجسيمات الصغيرة أن تجوب جسمك للعثور على الأورام

  • 0:01 - 0:04
    في المساحة التي كانت تُستخدم لإستيعاب
    ترانزستور واحد،
  • 0:04 - 0:07
    نستطيع الآن تخزين مليار.
  • 0:08 - 0:12
    ذلك ما جعل حاسوبا بحجم
    غرفة كاملة
  • 0:12 - 0:14
    يتسع الآن له جيبك.
  • 0:14 - 0:17
    قد تقول أن المستقبل صغير.
  • 0:18 - 0:19
    كمهندسة،
  • 0:19 - 0:23
    تُلهمني ثورة التصغير في الحواسيب.
  • 0:23 - 0:24
    كطبيبة،
  • 0:24 - 0:30
    أتساءل إذا ما كنا نستطيع استخدامها
    في تقليل عدد الأرواح المفقودة
  • 0:30 - 0:34
    بسبب أسرع الأمراض انتشاراً
    على وجه الأرض:
  • 0:34 - 0:36
    السرطان.
  • 0:36 - 0:37
    عندما أقول ذلك الآن،
  • 0:37 - 0:41
    يسمعُ أغلب الناس أنني أقول أننا
    نعمل على علاج السرطان.
  • 0:41 - 0:42
    ونفعلُ ذلك.
  • 0:42 - 0:43
    لكن اتضح
  • 0:43 - 0:46
    أن هناك فرصة عظيمة
    لإنقاذ الأرواح
  • 0:46 - 0:49
    من خلال الاكتشاف المبكر
    والوقاية من السرطان.
  • 0:50 - 0:55
    عالمياً، يمكن تفادي أكثر من ثلثي
    حالات الوفاة بسبب السرطان تماماً
  • 0:55 - 0:58
    باستخدام الأساليب التي بين
    أيدينا اليوم.
  • 0:58 - 1:01
    مثل التطعيم والفحص المبكر
  • 1:01 - 1:04
    وبالطبع التوقف عن التدخين.
  • 1:04 - 1:08
    لكن حتى مع أفضل الأدوات والتقنيات
    التي نمتلك اليوم،
  • 1:08 - 1:10
    لا يمكن الكشف عن بعض الأورام
  • 1:10 - 1:14
    إلا بعد 10 سنوات من بداية
    نموها،
  • 1:14 - 1:17
    عندما تصبح 50 مليون خلية
    سرطانية قوية.
  • 1:18 - 1:20
    لكن ماذا لو كانت لدينا تقنيات أفضل
  • 1:20 - 1:23
    للكشف المبكر عن بعض تلك السرطانات
    الأكثر فتكاً،
  • 1:23 - 1:24
    متى يمكن استئصالها،
  • 1:24 - 1:27
    متى بدأت في النمو؟
  • 1:27 - 1:30
    دعوني أخبركم كيف يمكن للتصغير
    أن يوصلنا إلى هناك.
  • 1:31 - 1:33
    هذا مجهر في مختبر تقليدي
  • 1:33 - 1:37
    سيستخدمه أخصائي تشخيص الأمراض
    ليفحص عينة نسيج حيوي،
  • 1:37 - 1:39
    كالخزعة أو مسحة عنق الرحم.
  • 1:40 - 1:42
    قيمة هذا المجهر 7000$
  • 1:42 - 1:45
    وسيُستخدم من قبل شخص خضع لسنوات
    من التدريب المتخصص
  • 1:45 - 1:47
    لاكتشاف الخلايا السرطانية.
  • 1:48 - 1:51
    هذه هي صورة من أحد زملائي في
    جامعة رايس،
  • 1:51 - 1:53
    ربيكا ريتشارد- كورتوم.
  • 1:53 - 1:57
    ما قامت به هي وفريقها هو
    تصغير هذا المجهر الكامل
  • 1:57 - 1:59
    إلى هذا الجزء الذي قيمته 10$،
  • 1:59 - 2:01
    والذي يُناسب نهاية الليف البصري الزجاجي.
  • 2:02 - 2:06
    ما يعنيه ذلك الآن هو أنه بدلاً من
    أخذ عينة من المريض
  • 2:06 - 2:07
    وإرسالها إلى المجهر،
  • 2:07 - 2:10
    تستطيع إحضار المجهر إلى المريض.
  • 2:10 - 2:15
    وثم بدلاً من مطالبة مختص
    للنظر في الصور،
  • 2:15 - 2:20
    تستطيع تدريب الكمبيوتر ليميّز
    الخلايا الطبيعية من السرطانية.
  • 2:20 - 2:21
    هذا هو المهم الآن،
  • 2:21 - 2:24
    لأن ما وجدوه يعمل في المجتمعات الريفية،
  • 2:24 - 2:28
    هو أنه حتى عندما يتوفر لديهم حافلة
    فحص متنقلة
  • 2:28 - 2:30
    التي تستطيع الذهاب إلى المجتمع
    وعمل الفحوصات
  • 2:30 - 2:32
    وجمع العينات
  • 2:32 - 2:35
    وإرسالها إلى المستشفى الرئيسي
    من أجل التحليل
  • 2:35 - 2:36
    ولاحقاً بعد أيام،
  • 2:36 - 2:39
    تتلّقى النساء مكالمة هاتفية بنتيجة فحص
    غير عادية
  • 2:39 - 2:41
    ويُطلب منهن الحضور،
  • 2:41 - 2:45
    لا يحضر نصف العدد الكامل بسبب
    عدم قدرتهن على تحمل تكاليف الرحلة.
  • 2:46 - 2:49
    فمع دمج المجهر والتحليل الحاسوبي،
  • 2:49 - 2:52
    استطاعت ربيكا وزملاؤها من تطوير حافلة
  • 2:52 - 2:56
    تحتوي على المعدات التشخيصية
    والعلاجية معاً.
  • 2:56 - 2:59
    وما يعنيه ذلك هو أنهم يستطيعون عمل التشخيص
  • 2:59 - 3:01
    ويقومون بالعلاج فوراً في نفس المكان،
  • 3:01 - 3:03
    لذلك لا يتغيب أحد عن المتابعة والفحص
    من جديد.
  • 3:04 - 3:08
    كان ذلك مجرد مثال واحد على كيف
    يمكن للتصغير أن يُنقذ الأرواح.
  • 3:08 - 3:09
    الآن كمهندسين،
  • 3:09 - 3:12
    نفكر في هذا كتصغير حقيقي مباشر.
  • 3:12 - 3:15
    تأخذ شيئاً كبيراً وتجعله صغيراً.
  • 3:15 - 3:17
    لكن ما أخبرتكم به سابقاً عن الحواسيب
  • 3:17 - 3:19
    كان أنهم غيّروا حياتنا
  • 3:19 - 3:23
    عندما أصبحوا صغار الحجم بما يكفي لحملها
    معنا في كل مكان.
  • 3:24 - 3:28
    إذاً ماهو التغيير التحولي المشابهه لذلك
    في الطب؟
  • 3:28 - 3:32
    حسناً، ماذا لو كان لديك كاشف
  • 3:32 - 3:36
    صغير جداً لدرجة أنه يستطيع السريان
    والدوران في جسمك،
  • 3:36 - 3:38
    ويجد الورم من تلقاء ذاته
  • 3:38 - 3:41
    ويرسل إشارة إلى العالم الخارجي؟
  • 3:41 - 3:43
    يبدو هذا تقريباً مثل الخيال العلمي.
  • 3:43 - 3:47
    لكن في الواقع، تسمحُ لنا تقنية النانو-
    القيام بذلك فعلا.
  • 3:47 - 3:52
    تسمحُ لنا تقنية النانو بتقليص الأجزاء
    المكّونة للكاشف
  • 3:52 - 3:54
    من عرض شعرة الإنسان،
  • 3:54 - 3:56
    التي تعادل 100 ميكرون،
  • 3:56 - 3:58
    إلى ألف مرة أصغر من ذلك.
  • 3:58 - 4:00
    أي 100 نانومتر،.
  • 4:00 - 4:03
    ولدى ذلك انعكاسات عميقة.
  • 4:04 - 4:07
    اتضح في الواقع أن المواد تغير خصائصها
  • 4:07 - 4:09
    عند مستوى المقياس النانومتر.
  • 4:09 - 4:12
    عندما تأخذُ مادة معروفة كالذهب،
  • 4:12 - 4:15
    وتطحنها إلى غبار،
    إلى جزيئيات نانو ذهبية،
  • 4:15 - 4:18
    فإنها تتغير من اللون الذهبي إلى
    اللون الأحمر.
  • 4:19 - 4:23
    أما لو أخذت مادة غريبة مثل
    سيلينيد الكادميوم --
  • 4:23 - 4:25
    التي تشكل بلورات سوداء كبيرة --
  • 4:25 - 4:28
    إذا قمت بعمل بلورات نانوية من
    هذه المادة
  • 4:28 - 4:29
    ووضعتها في سائل،
  • 4:29 - 4:31
    وسلّطت النور عليها،
  • 4:31 - 4:32
    فإنها تشعُ وتتوهج،
  • 4:32 - 4:38
    تشع باللون الأزرق والأخضرو الأصفر
    والبرتقالي والأحمر،
  • 4:38 - 4:40
    تبعاً إلى حجمها فقط.
  • 4:41 - 4:45
    ذلك جامح! هل لكم أن تتخيلوا جسماً كهذا
    في العالم الكبير؟
  • 4:45 - 4:51
    سيبدو ذلك كأن جميع ملابس الجينز من قماش
    الدينم في خزانتك مصنوعة كلها من القطن،
  • 4:52 - 4:56
    لكنها في ألوان مختلفة معتمدة على
    حجمها فقط.
  • 4:56 - 4:58
    (ضحك)
  • 4:59 - 5:01
    كطبيبة،
  • 5:01 - 5:03
    ما يثير اهتمامي فقط
  • 5:03 - 5:05
    هو أنه ليس فقط لون المواد
  • 5:05 - 5:07
    التي تتغير عند مقياس النانو؛
  • 5:07 - 5:11
    طريقة سريانها في جسمك
    تتغير أيضاً.
  • 5:11 - 5:14
    هذه هي نوع الملاحظة التي سنستخدمها
  • 5:14 - 5:16
    لصنع كاشف أفضل عن السرطان.
  • 5:16 - 5:18
    دعوني أريكم ماذا أعني بذلك.
  • 5:19 - 5:21
    هذا وعاء دموي في الجسم.
  • 5:21 - 5:23
    يحيط الورم بهذا الوعاء الدموي.
  • 5:24 - 5:27
    سوف نقوم بحقن جزيئات النانو في
    الوعاء الدموي
  • 5:27 - 5:31
    ومراقبة كيف تنتقل من مجرى الدم
    إلى الورم.
  • 5:31 - 5:36
    لقد تبين الآن أن الأوعية الدموية للعديد
    من الأورام هي مُسربة/راشحة،
  • 5:36 - 5:40
    بالتالي يُمكن لجزيئات النانو أن تتسرب
    من مجرى الدم إلى الورم.
  • 5:41 - 5:44
    إذا كان تسربها يعتمد على حجمها.
  • 5:44 - 5:45
    في هذه الصورة،
  • 5:45 - 5:50
    تتسرب إلى الخارج جزيئات النانو الزرقاء
    المتناهية الصغر حجم 100 نانومتر،
  • 5:50 - 5:53
    والجزيئات الحمراء الأكبر حجم
    500 نانومتر،
  • 5:53 - 5:55
    عالقة في مجرى الدم.
  • 5:55 - 5:57
    هذا يعني لي كمهندسة،
  • 5:57 - 6:01
    بالإعتماد على كبر أو صغر
    المادة التي أصنعها،
  • 6:01 - 6:04
    استطيع تغيير أين تذهبُ في جسمك.
  • 6:05 - 6:10
    في مختبري، قمنا بصنع كاشف نانوي
    للسرطان
  • 6:10 - 6:15
    متناهي الصغر الذي يمكنه التنقل في الجسم
    والبحث عن الأورام.
  • 6:15 - 6:20
    صممناه للتصنت إلى اجتياح الورم:
  • 6:20 - 6:24
    معزوفة الإشارات الكيميائية التي تحتاج
    الأورام لعملها لكي تنتشر.
  • 6:25 - 6:28
    لكي يندفع الورم من النسيج الذي وُجد فيه،
  • 6:28 - 6:31
    يتوجب عليه عمل مواد كيميائية تسمى
    الأنزيمات
  • 6:31 - 6:33
    لسحقها من خلال سقالات
    هندسة النسيج المترابطة.
  • 6:34 - 6:38
    صممنا جزيئيات النانو تلك بحيث يتم
    تنشيطها بواسطة هذه الأنزيمات.
  • 6:39 - 6:45
    يستطيع أنزيم واحد تفعيل الآلاف من هذه
    التفاعلات الكيميائية في ساعة واحدة.
  • 6:45 - 6:49
    حالياً في الهندسة، نسمي ذلك
    نسبة واحد-إلى-ألف
  • 6:49 - 6:51
    نوعا من التضخيم،
  • 6:51 - 6:53
    ويقوم بجعل شيء ما فائق الحساسية.
  • 6:53 - 6:57
    لذلك قمنا بصنع كاشف سرطان
    فائق الحساسية.
  • 6:57 - 7:02
    حسناً، لكن كيف لي أن أنقل هذه الإشارة
    النشطة إلى العالم الخارجي،
  • 7:02 - 7:04
    أين أستطيع العمل عليها؟
  • 7:04 - 7:07
    سنستخدم من أجل ذلك قطعة آخرى
    نانوية حيوية،
  • 7:07 - 7:09
    وهذا له علاقة بالكلية.
  • 7:10 - 7:12
    الكلية عبارة عن مصفاة.
  • 7:12 - 7:17
    وظيفتها هي تصفية الدم وإخراج
    الفضلات في البول.
  • 7:17 - 7:20
    لقد اتضح أن ما تقوم الكلية بتصفيته
  • 7:20 - 7:22
    يعتمد أيضاً على الحجم.
  • 7:23 - 7:25
    في هذه الصورة، تستطيعون رؤية
  • 7:25 - 7:28
    أن كل شئ أصغر من خمسة نانومتر
  • 7:28 - 7:32
    ينتقل من الدم عبر الكلية إلى البول،
  • 7:32 - 7:35
    وكل شيء آخر أكبر من ذلك يبقى.
  • 7:35 - 7:40
    حسناً، لو قمتُ بصنع كاشف سرطاني
    حجم 100 نانومتر،
  • 7:40 - 7:43
    وقمت بحقنه في مجرى الدم،
  • 7:43 - 7:48
    يمكنه التسرب إلى الورم حيث تقوم أنزيمات
    الورم بتنشيطه
  • 7:48 - 7:50
    لافراز إشارات صغيرة
  • 7:50 - 7:54
    صغيرة بما يكفي لتصفيتها عبر الكلية
  • 7:54 - 7:56
    ثم إخراجها في البول،
  • 7:56 - 8:00
    لدي إشارة في العالم الخارجي
    أستطيع الكشف عنها.
  • 8:01 - 8:03
    حسناً، لكن هناك أيضاً مشكلة إضافية واحدة.
  • 8:03 - 8:04
    هذه إشارة صغيرة جداً،
  • 8:04 - 8:06
    كيف يمكنني الكشف عنها؟
  • 8:07 - 8:09
    حسناً، الإشارة عبارة عن جزيء فقط.
  • 8:09 - 8:12
    إنها جزيئات صممناها كمهندسين.
  • 8:12 - 8:15
    إنها اصطناعية بالكامل ونستطيع تصمميها
  • 8:15 - 8:18
    لتتطابق مع
    الأداة التي نختارها.
  • 8:18 - 8:22
    اذا أردنا استخدام جهاز حساس
    وفاخر
  • 8:22 - 8:24
    الذي يدعى مطياف الكتلة ،
  • 8:24 - 8:26
    عندها سنصمم جزيء بكتلة فريدة من نوعها.
  • 8:27 - 8:30
    أو قد نرغبُ في تصميم شيء غير مكلف
    وقابل للحمل والتنقل.
  • 8:30 - 8:34
    عندها نجعلُ الجزيئات التي يمكننا
    عرضها على ورقة،
  • 8:34 - 8:36
    مثل فحص الحمل المنزلي.
  • 8:36 - 8:39
    في الواقع، هناك عالم متكامل من
    اختبارات الأشرطة الورقية
  • 8:39 - 8:43
    التي أصبحت متوفرة في مجال يسمى
    التشخيصات الورقية.
  • 8:44 - 8:46
    حسناً، إلى أين نحنُ ذاهبون بهذا؟
  • 8:47 - 8:48
    ما سأخبركم به لاحقاً،
  • 8:48 - 8:50
    كباحثة مدى الحياة،
  • 8:50 - 8:52
    يمثل حلما بالنسبة لي.
  • 8:52 - 8:54
    لا أستطيع القول بأنه وعد مني؛
  • 8:55 - 8:56
    إنه حلم.
  • 8:56 - 9:00
    لكن أعتقد أنه يجب علينا جميعاً
    أن تكون لدينا أحلام تدفعنا للأمام،
  • 9:00 - 9:04
    حتى -- وقد يكون بشكل خاص --
    الباحثين في مجال السرطانات.
  • 9:04 - 9:07
    سأخبركم عن ما آمل حدوثه
    باستخدام تقنيتي هذه،
  • 9:07 - 9:11
    والذي سنقوم فريقي وأنا
    بوضع بقلوبنا وأرواحنا
  • 9:11 - 9:13
    لجعله حقيقة.
  • 9:13 - 9:15
    حسناً، إليكم إياه.
  • 9:15 - 9:18
    أحلم أنه يوماً ما،
  • 9:18 - 9:22
    بدلاً من الذهاب إلى منشأة فحص
    مكلفة
  • 9:22 - 9:23
    للخضوع لمنظار القولون،
  • 9:23 - 9:25
    أو فحص أورام الثدي،
  • 9:25 - 9:26
    أو مسحة عنق الرحم،
  • 9:27 - 9:28
    تستطيع الحصول على حقنة أو جرعة،
  • 9:28 - 9:30
    والانتظار لمدة ساعة،
  • 9:30 - 9:33
    ثم عمل فحص البول على شريط فحص ورقي.
  • 9:34 - 9:36
    أتخيل إمكانية حدوث ذلك
  • 9:36 - 9:39
    دون الحاجة إلى مصدر كهربائي دائم،
  • 9:39 - 9:42
    أو وجود متخصص طبي في الغرفة.
  • 9:42 - 9:43
    قد يكونون في مكان بعيد
  • 9:43 - 9:46
    ويتم التواصل معهم عبر صورة
    على الهاتف الذكي المحمول.
  • 9:47 - 9:49
    أعلمُ أن هذا يبدو كحلم الآن،
  • 9:49 - 9:52
    لكن في المختبر أصبح ذلك
    ممكناً على الفئران،
  • 9:52 - 9:54
    حيث أنه يعمل بشكل أفضل
    من الطرق المتوفرة
  • 9:54 - 9:58
    لاكتشاف سرطان الرئة، القولون
    والمبايض.
  • 9:59 - 10:01
    وآملُ أن ما يعنيه هذا
  • 10:01 - 10:06
    هو أننا في يوم ماً سيكون في وسعنا
    الكشف عن الأورام في المرضى
  • 10:06 - 10:09
    خلال أقل من 10 سنوات منذ
    بداية نموها،
  • 10:09 - 10:11
    في كل مجالات الحياة،
  • 10:11 - 10:13
    وحول العالم،
  • 10:13 - 10:16
    وسيؤدي ذلك إلى علاجات مبكرة،
  • 10:16 - 10:20
    وسنستطيع إنقاذ المزيد من الأرواح اكثر
    مما نقوم به اليوم،
  • 10:20 - 10:21
    بالكشف المبكر.
  • 10:22 - 10:23
    شكراً لكم
  • 10:23 - 10:30
    (تصفيق)
Title:
يُمكن لهذه الجسيمات الصغيرة أن تجوب جسمك للعثور على الأورام
Speaker:
سانقيتا باهيتيا
Description:

ماذا لو كنا قادرين على اكتشاف الأورام السرطانية سنوات قبل أن تتمكن من إلحاق الأذى بنا - دون خدمات طبية مكلفة أو حتى التعرض لمصدر كهربائي مستمر؟ تقودُ الطبيبة والمهندسة الحيوية المبادرة سناقيتا باهيتيا مختبر يبحث عن طرق جديدة لفهم وتشخيص وعلاج أمراض البشر. هدفها هو ثلثي عدد الوفيات بسبب السرطان والتي تقول أنها قابلة للعلاج تماماً. بوضوح لافت، حلّلت لنا علم جزيئيات النانو وشاركت حلمها بفحص جديد وجذري للسرطان قد ينقذ الملايين من الأرواح.

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:43

Arabic subtitles

Revisions