ABOUT THE SPEAKER
Joshua Smith - Cancer fighter
Motivated by his wife's bout with cancer, IBM's Joshua Smith applies his engineering expertise to early diagnosis.

Why you should listen

As a research scientist and technical team lead for IBM's Nanobiotechnology Program, Dr. Joshua Smith researches innovative healthcare technologies at the intersection of engineering and biology to better understand disease progression.

Smith's team recently developed a chip-based solution that can rapidly isolate biomarkers as small as 20 nanometers to help identify cancer development even before symptoms occur. He is a sought-after speaker on the subject of lab-on-a-chip applications for healthcare and his work has been highlighted by Forbes, CNN Money, IEEE Spectrum and Pharma Technology Focus, among other media outlets. As a Research Staff Member and IBM Master Inventor, Smith has co-authored more than a dozen peer-reviewed scientific publications and is a co-inventor of more than 30 issued patents.

Currently, Smith is focusing on the development of a suite of core capabilities to manipulate, separate and detect individual macromolecules, providing a technological backbone for automation in sample preparation, diagnostics and therapeutics. When not with his colleagues in the lab, Smith enjoys teaching tomorrow's researchers and engineers at Columbia University. 


More profile about the speaker
Joshua Smith | Speaker | TED.com
TED@IBM

Joshua Smith: New nanotech to detect cancer early

Joshua Smith: Nanotehnologie pentru detectarea precoce a cancerului

Filmed:
1,060,909 views

Cum ar fi dacă fiecare casă ar avea un sistem de averitizare precoce a cancerului? Cercetătorul Joshua Smith dezvoltă o nanotehnologie, o „alarmă a cancerului", ce detectează urmele bolii sub forma unor biomarkeri speciali denumiți exozomi. În acest discurs vizionar, el ne împărtășește visul său despre cum am putea revoluționa detectarea cancerului și implicit să salvăm vieți.
- Cancer fighter
Motivated by his wife's bout with cancer, IBM's Joshua Smith applies his engineering expertise to early diagnosis. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:16
"You have cancercancer."
0
4240
2600
„Ai cancer."
00:20
SadlyDin pacate, about 40 percentla sută of us will hearauzi
those threeTrei wordscuvinte withinîn our lifetimedurata de viață,
1
8680
4440
Din nefericire, 40% dintre noi vor auzi
aceste cuvinte în timpul vieții,
00:25
and halfjumătate will not survivesupravieţui.
2
13840
2120
iar jumătate nu vor supraviețui.
00:28
This meansmijloace that two out of fivecinci
of your closestcel mai apropiat friendsprieteni and relativesrudele
3
16960
3856
Asta înseamnă că doi din cinci
dintre cei mai apropiați prieteni ai tăi
00:32
will be diagnoseddiagnosticat
with some formformă of cancercancer,
4
20840
2456
sau rude ale tale vor fi diagnosticați
cu o formă de cancer,
00:35
and one will diea muri.
5
23320
1480
iar unul va muri.
00:39
BeyondDincolo de the physicalfizic hardshipsgreutatile,
6
27280
1456
Pe lângă durerea fizică,
00:40
roughlyaproximativ one-thirdo treime
of cancercancer survivorssupraviețuitori here in the US
7
28760
3176
aproape o treime
din supraviețuitorii din SUA
00:43
will go into debtcreanţă from treatmenttratament.
8
31960
1736
vor face datorii pentru a se trata.
00:45
And they're at leastcel mai puţin two and a halfjumătate timesori
more likelyprobabil to declaredeclara bankruptcyfaliment
9
33720
3736
Și au o probabilitate de două ori
și jumătate de a falimenta
00:49
than those withoutfără cancercancer.
10
37480
1240
decât cei fără cancer.
00:51
This diseaseboală is pervasiveuniversal.
11
39680
2376
Această boală e generalizată.
00:54
It's emotionallyemoțional drainingdrenarea
12
42080
1576
Te consumă emoțional,
00:55
and, for manymulți,
13
43680
1216
și pe mulți îi distruge financiar.
00:56
financiallyfinanciar destructivedistructive.
14
44920
1400
Dar diagnosticarea cancerului nu trebuie
să fie o sentință la moarte.
00:59
But a cancercancer diagnosisDiagnosticul
doesn't have to be a deathmoarte sentenceteză.
15
47880
3560
Depistarea cancerului în stadii inițiale,
01:03
FindingGăsirea cancercancer earlydin timp,
16
51920
1856
01:05
closermai aproape its genesisgeneză,
17
53800
1216
apropiat de geneza sa,
01:07
is one of the criticalcritic factorsfactori
to improvingîmbunătățirea treatmenttratament optionsOpțiuni,
18
55040
3616
e unul dintre factorii critici de
îmbunătățire a opțiunilor terapeutice,
01:10
reducingreduce its emotionalemoţional impactefect
19
58680
1976
reducând astfel impactul emoțional
01:12
and minimizingminimizarea financialfinanciar burdenspoveri.
20
60680
1960
și minimizând pierderile financiare.
01:15
MostCele mai multe importantlyimportant,
21
63560
1215
Și cel mai important,
01:16
findingdescoperire cancercancer earlydin timp --
22
64800
1256
diagnosticarea precoce --
01:18
whichcare is one of the primaryprimar
aimsobiectivele of my researchcercetare --
23
66080
2896
unul dintre scopurile principale
ale cercetării mele --
01:21
greatlyfoarte mult enhancesAccentuează your oddsșanse of survivalsupravieţuire.
24
69000
2160
crește șansele de supraviețuire.
01:24
If we just look at the casecaz
of breastsân cancercancer for exampleexemplu,
25
72120
2736
Dacă luăm în considerare cancerul de sân
de exemplu,
01:26
we find that those who are diagnoseddiagnosticat
and treatedtratate at stageetapă one
26
74880
3496
aflăm că cele care sunt diagnosticate
în primul stadiu
01:30
have a five-yearcinci ani survivalsupravieţuire raterată
of nearlyaproape 100 percentla sută --
27
78400
3760
au un procent de supraviețuire
la cinci ani de aproape 100% --
01:34
oddsșanse that decreasescădea to just 22 percentla sută
if treatedtratate at stageetapă fourpatru.
28
82760
4000
șanse care scad la doar 22%
dacă e depistat în stadiul patru.
01:40
And similarasemănător trendstendințe are foundgăsite
for colorectalcolorectal and ovarianovarian cancercancer.
29
88040
3960
Același model îl au și cancerul
colorectal sau ovarian.
01:46
Now, we're all awareconștient
that an earlydin timp diagnosisDiagnosticul that is accurateprecis
30
94000
5456
Suntem cu toții conștienți
că un diagnostic corect și precoce
01:51
is criticalcritic for survivalsupravieţuire.
31
99480
2120
e critic pentru supraviețuire.
01:55
The problemproblemă is that manymulți
cancercancer diagnosticdiagnostic toolsunelte are invasiveinvazive,
32
103600
3816
Problema e că multe metode de diagnostic
sunt invazive,
01:59
costlycostisitor,
33
107440
1216
costisitoare,
02:00
oftende multe ori inaccurateinexacte
34
108680
1216
deseori nespecifice
02:01
and they can take an agonizingagonizant
amountCantitate of time to get the resultsrezultate back.
35
109920
3640
și pot avea nevoie de foarte mult timp
pentru a primi rezultatele.
02:06
Still worsemai rau, when it comesvine
to some formsformulare of cancercancer,
36
114520
2416
Și mai rău, când e vorba de unele
forme de cancer,
02:08
suchastfel de as ovarianovarian,
liverficat or pancreaticpancreatic cancercancer,
37
116960
4296
ca cel ovarian, hepatic sau pancreatic,
02:13
good screeningscreening- methodsmetode simplypur şi simplu don't existexista,
38
121280
2680
nu există metode bune de screening,
02:16
meaningsens that oftende multe ori people wait
untilpana cand physicalfizic symptomssimptome surfacesuprafaţă,
39
124880
4056
însemnând că oamenii așteaptă până când
boala se manifestă simptomatic,
02:20
whichcare are themselvesînșiși alreadydeja
indicatorsIndicatorii of late-stageUltima faza progressionprogresie.
40
128960
3480
ce e deja indicatorul unui stadiu avansat.
02:25
Like a tornadoTornado strikegrevă in an areazonă
withoutfără an earlydin timp warningavertizare systemsistem,
41
133920
3576
Ca atunci când o tornadă lovește
o zonă fără un sistem de avertizare,
02:29
there is no alarmalarma to warna avertiza,
42
137520
1896
nu avem niciun semnal de alarmă
02:31
for the dangerPericol is alreadydeja at your doorstepla usa
43
139440
2856
pentru pericolul ce ne așteaptă,
02:34
when your oddsșanse of survivalsupravieţuire
are greatlyfoarte mult reducedredus.
44
142320
3040
iar când ne dăm seama,
șansele de supraviețuire scad dramatic.
02:39
HavingAvând the conveniencecomoditate and accessibilityaccesibilitate
of regularregulat screeningscreening- optionsOpțiuni
45
147400
4256
Să ai acces cu ușurință
la opțiuni de screening
02:43
that are affordableaccesibil, noninvasiveneinvaziv
and could providefurniza resultsrezultate much soonermai curând,
46
151680
5336
care sunt ieftine, noninvazive
și pot oferi rapid un rezultat,
02:49
would providefurniza us with a formidableformidabil
weaponarmă in the fightluptă againstîmpotriva cancercancer.
47
157040
4440
ne pot oferi o armă formidabilă
în lupta împotriva cancerului.
02:54
An earlydin timp warningavertizare would allowpermite us
to get out aheadînainte of the diseaseboală
48
162760
3056
O avertizare precoce ne va permite
să depășim boala,
02:57
insteadin schimb of merelypur și simplu
followingca urmare a in its relentlessneobosit waketrezi.
49
165840
2736
în loc să o urmărim
după ce aceasta s-a trezit.
03:00
And this is exactlyexact what I've been doing.
50
168600
1976
Și asta e exact ceea ce am făcut noi.
03:02
For the pasttrecut threeTrei yearsani,
I've been developingîn curs de dezvoltare technologiestehnologii
51
170600
3136
În ultimii trei ani
am dezvoltat tehnologia
03:05
that could ultimatelyîn cele din urmă aidajutor cliniciansclinicienii
52
173760
1736
ce poate ajuta clinicienii
03:07
with rapidrapid, early-stagestadiu incipient
cancercancer diagnosticsdiagnosticare.
53
175520
2920
să diagnosticheze rapid
și în stadii precoce.
03:10
And I've been fueledalimentat
by a deepadâncime scientificștiințific curiositycuriozitate,
54
178920
3856
Am fost motivați
de o curiozitate științifică produndă
03:14
and a passionpasiune to changeSchimbare these statisticsstatistici.
55
182800
2520
și de pasiunea de a schimba
aceste statistici.
03:18
Last yearan howeverin orice caz,
56
186880
1200
Anul trecut,
03:20
this fightluptă becamea devenit much more personalpersonal
57
188960
1760
această luptă a devenit personală
când soția mea a fost diagnosticată
cu cancer de sân.
03:24
when my wifesoție was diagnoseddiagnosticat
with breastsân cancercancer.
58
192040
2320
03:27
It was an experienceexperienţă that addedadăugat a strongputernic
and unexpectedneașteptat emotionalemoţional dimensiondimensiune
59
195560
4416
A fost o experiență ce a adăugat
o puternică
și neașteptată dimensiune emoțională
acestor eforturi.
03:32
to these effortseforturi.
60
200000
1200
03:35
I know firsthandprima mână how life-alteringi va schimba viaţa
treatmenttratament can be,
61
203240
3280
Știu din propria experiență
cum îți afectează viața acest tratament
03:39
and I'm keenlyacut awareconștient
of the emotionalemoţional havochaos
62
207520
2656
și sunt conștient de devastarea emoțională
03:42
that cancercancer can wreakse răzbuna on a familyfamilie,
63
210200
2456
cauzată de cancer unei familii,
03:44
whichcare in our casecaz
includedinclus our two youngtineri daughtersfiice.
64
212680
2400
familie alcătuită în cazul nostru
și din două fiice.
03:48
Because we foundgăsite it earlydin timp
duringpe parcursul a routinerutină mammogrammamografie,
65
216400
3136
Deoarece a fost diagnosticată precoce
printr-o mamogramă de rutină,
03:51
we were ablecapabil to focusconcentra
primarilyîn primul rând on treatmenttratament optionsOpțiuni
66
219560
3696
am putut să ne concentrăm în principal
pe opțiunile terapeutice
03:55
for the localizedlocalizate tumortumoare,
67
223280
1536
pentru tumora localizată,
03:56
reaffirmingReafirmând to me
how importantimportant an earlydin timp diagnosisDiagnosticul is.
68
224840
4400
demonstrându-mi iarăși cât de important
e un diagnostic precoce.
04:02
UnlikeSpre deosebire de other formsformulare of cancercancer,
69
230960
1480
Spre deosebire de alte cancere,
04:05
mammogramsmamografii do offeroferi an early-stagestadiu incipient
screeningscreening- optionopțiune for breastsân cancercancer.
70
233400
3656
mamogramele oferă o metodă precoce
de diagnostic pentru cancerul de sân.
04:09
Still, not everyonetoata lumea has this doneTerminat,
71
237080
2216
Totuși, nu toată lumea o face,
04:11
or they mayMai developdezvolta breastsân cancercancer
72
239320
1586
sau pot dezvolta cancer de sân
04:12
before the middlemijloc agevârstă recommendationrecomandare
for havingavând a mammogrammamografie.
73
240930
3120
înainte de vârsta recomandată
pentru a face o mamogramă.
04:17
So, there's still
a lot of roomcameră for improvementîmbunătăţire,
74
245560
2256
Deci mai avem destul loc
pentru îmbunătățiri,
04:19
even for cancerscancere
that do have screeningscreening- optionsOpțiuni,
75
247840
2256
chiar și pentru cancerele ce au
metode de screening
04:22
and, of coursecurs, considerableconsiderabile benefitsbeneficii
for those that don't.
76
250120
2840
și, desigur, beneficii considerabile
pentru cele care nu au.
04:25
A keycheie challengeprovocare then
for cancercancer researcherscercetători
77
253680
2736
O provocare pentru cercetarea
din domeniul cancerului
04:28
is to developdezvolta methodsmetode
78
256440
1296
e să dezvolte metode de diagnostic,
04:29
that make regularregulat screeningscreening-
for manymulți typestipuri of cancerscancere
79
257760
3536
pentru o gamă largă de cancere,
04:33
much more accessibleaccesibil.
80
261320
1240
mult mai accesibile.
04:35
ImagineImaginaţi-vă a scenarioscenariu
where duringpe parcursul your regularregulat checkupconsult,
81
263920
3056
Imaginați-vă un scenariu în care
în timpul controlului medical periodic
04:39
your doctordoctor can take
a simplesimplu, noninvasiveneinvaziv urineurină sampleprobă,
82
267000
3776
medicul poate lua o probă de urină,
04:42
or other liquidlichid biopsybiopsie,
83
270800
1240
sau altă probă lichidă
04:44
and presentprezent you with the resultsrezultate
before you even leavepărăsi the doctor'sdoctor officebirou.
84
272720
3524
și să îți spună rezultatele înainte
să pleci din cabinet.
04:48
SuchAstfel a technologytehnologie could
dramaticallydramatic reducereduce the numbernumăr of people
85
276800
3536
O asemenea tehnologie ar putea reduce
semnificativ numărul de oameni
04:52
who slipalunecare throughprin the netnet
of an early-stagestadiu incipient cancercancer diagnosisDiagnosticul.
86
280360
3240
ce nu sunt detectați
prin metodele clasice de screening.
04:56
My researchcercetare teamechipă
of engineersingineri and biochemistsbiochimisti
87
284840
2816
Echipa mea de cercetare formată
din ingineri și biochimiști
04:59
is workinglucru on exactlyexact this challengeprovocare.
88
287680
2040
lucrează la această provocare.
05:02
We're workinglucru on waysmoduri to frequentlydes
activateactiva an early-stagestadiu incipient cancercancer alarmalarma
89
290320
5136
Căutăm o metodă de a activa o alarmă
pentru depistarea precoce a cancerului
05:07
by enablingpermițând regularregulat screeningsproiecţii
that would startstart when a personpersoană is healthysănătos
90
295480
4336
prin folosirea unor metode de screening
atunci când persoanele sunt sănătoase,
05:11
so that actionacțiune could be takenluate
to stop cancercancer the momentmoment it emergesapare,
91
299840
4296
astfel încât să putem interveni
în momentul apariției cancerului
05:16
and before it can progressprogres
beyonddincolo its infancycopilărie.
92
304160
2680
și înainte ca acesta să progreseze.
05:20
The silverargint bulletglonţ in this casecaz
are tinyminuscul vesiclesvezicule,
93
308640
3016
Glonțul de argint în acest caz
sunt niște vezicule mici,
05:23
little escapeevadare podspăstăi regularlyîn mod regulat shedmagazie
by cellscelulele calleddenumit exosomesexosomes.
94
311680
4440
niște mici săculeți intracelulari
denumiți exozomi.
05:28
ExosomesExosomes are importantimportant biomarkersbiomarkeri
95
316680
2736
Exozomii sunt niște biomarkeri importanți
05:31
that providefurniza an early-warningavertizare timpurie systemsistem
for the developmentdezvoltare of cancercancer.
96
319440
3280
ce oferă un sistem precoce de alarmă
pentru dezvoltarea cancerului.
05:35
And because they're abundantlyabundent presentprezent
in just about everyfiecare bodilytrupeşte fluidlichid,
97
323720
3416
Și deoarece sunt prezenți în abundență
în fiecare fluid al corpului,
05:39
includinginclusiv bloodsânge, urineurină and salivasalivă,
98
327160
2496
inclusiv în sânge, urină și salivă,
05:41
they're extremelyextrem attractiveatractiv
for noninvasiveneinvaziv liquidlichid biopsiesbiopsii.
99
329680
4200
sunt foarte atractivi pentru
biopsii lichidiene noninvazive.
05:47
There's just one problemproblemă.
100
335040
1576
Dar mai e o problemă.
05:48
An automatedAutomated systemsistem for rapidlyrapid sortingtriere
these importantimportant biomarkersbiomarkeri
101
336640
4296
Un sistem automat pentru sortarea
acestor importanți biomarkeri
05:52
is not currentlyîn prezent availabledisponibil.
102
340960
1600
nu e disponibil momentan.
05:55
We'veNe-am createdcreată a technologytehnologie
that we call nano-DLDNano-DLD
103
343680
3296
Am creat o tehnologie
pe care o denumim nano-DLD
05:59
that is capablecapabil of preciselyexact this:
104
347000
2120
ce e capabilă să facă următorul lucru:
06:01
automatedAutomated exosomeexosome isolationizolarea
105
349920
2696
să izoleze automat exozomii
06:04
to aidajutor rapidrapid cancercancer diagnosticsdiagnosticare.
106
352640
2480
pentru a ajuta în diagnosticarea
rapidă a cancerului.
06:08
ExosomesExosomes are the newestcele mai noi
early-warningavertizare timpurie weaponarmă, if you will,
107
356040
3536
Exozomii sunt cea mai nouă
și precoce alarmă
06:11
to emergeapărea on the liquidlichid biopsybiopsie frontfață.
108
359600
2056
descoperită pe frontul
biopsiilor lichidiene.
06:13
And they're really, really smallmic.
109
361680
2296
Și sunt foarte, foarte mici.
06:16
They measuremăsura just 30 to 150
nanometersnanometri in diameterdiametru.
110
364000
3520
Au între 30 și 150 de nanometri
în diamentru.
06:20
This is so tinyminuscul
111
368280
1296
E atât de mic
06:21
that you could fitpotrivi about a millionmilion
of them into a singlesingur redroșu bloodsânge cellcelulă.
112
369600
3640
încât ai putea pune un milion
într-o singură celulă roșie de sânge.
06:25
That's roughlyaproximativ the differencediferență
betweenîntre a golfgolf ballminge
113
373800
2336
E cât diferența dintre o minge de golf
06:28
and a fine graincereale piecebucată of sandnisip.
114
376160
1720
și un grăunte de nisip.
06:30
OnceO dată thought to be little binscompartimente
for unwantednedorite cellularcelular wastedeşeuri,
115
378920
3696
S-a crezut inițial că sunt coșuri
de gunoi pentru deșeurile celulare,
06:34
it has been foundgăsite
that cellscelulele actuallyde fapt communicatecomunica
116
382640
2976
dar s-a aflat apoi că celulele comunică
06:37
by producingproducând and absorbingabsorbante these exosomesexosomes
117
385640
3136
producând și absorbind acești exozomi
06:40
whichcare containconține surfacesuprafaţă receptorsreceptorii,
118
388800
2376
ce au receptori de suprafață,
06:43
proteinsproteine and other geneticgenetic materialmaterial
collectedadunat from theiral lor cellcelulă of originorigine.
119
391200
4000
proteine și material genetic
de la celula de origine.
06:48
When absorbedabsorbită by a neighboringînvecinat cellcelulă,
120
396520
2656
Când e absorbit de o celulă vecină,
06:51
exosomesexosomes releaseeliberare theiral lor contentsconținut
into the receivingprimire cellcelulă,
121
399200
3816
exozomul își eliberează conținutul
în celula gazdă
06:55
and can seta stabilit in motionmişcare
fundamentalfundamental changesschimbări in genegenă expressionexpresie --
122
403040
3216
și poate activa schimbări fundamentale
ale exprimării genice,
06:58
some good,
123
406280
1216
unele bune,
06:59
and this is where cancercancer comesvine in,
124
407520
1736
aici încadrându-se și cancerul,
07:01
some badrău.
125
409280
1576
iar altele nocive.
07:02
Because they are clothedîmbrăcat
in the materialmaterial of the mothermamă cellcelulă,
126
410880
3776
Deoarece sunt îmbrăcați
în materialul celulei mamă
07:06
and containconține a sampleprobă of its environmentmediu inconjurator,
127
414680
1936
și conține o mostră a mediului acesteia,
07:08
they providefurniza a geneticgenetic snapshotinstantaneu
of that cell'scelulei healthsănătate and its originorigine.
128
416640
5080
aceștea oferă o scurtă descriere
a sănătății și a originii celulei.
07:15
All of these qualitiescalități
make exosomesexosomes invaluablenepreţuit messengersmesageri
129
423200
3136
Toate aceste calități transformă exozomii
în mesageri neprețuiți
07:18
that potentiallypotenţial allowpermite physiciansmedici
130
426360
1616
ce pot oferi medicilor
07:20
to eavesdroptrage cu urechea on your healthsănătate
at the cellularcelular levelnivel.
131
428000
2920
un indiciu asupra sănătății tale
de la nivel celular.
07:24
To catchcaptură cancercancer earlydin timp, howeverin orice caz,
132
432080
1656
Pentru a depista cancerul precoce
07:25
you have to frequentlydes
interceptintercepta these messagesmesaje
133
433760
2936
trebuie să interceptezi des aceste mesaje
07:28
to determinea determina when cancer-causingcauzatoare de cancer
troublemakersscandalagii withinîn your bodycorp
134
436720
3496
pentru a determina când acești
determinanți ai cancerului din corpul tău
07:32
decidea decide to startstart stagingstadializarea a couplovitura de stat,
135
440240
1816
decid să atace,
07:34
whichcare is why regularregulat
screeningscreening- is so criticalcritic
136
442080
3016
fapt pentru care screeningul
e atât de important
07:37
and why we're developingîn curs de dezvoltare
technologiestehnologii to make this possibleposibil.
137
445120
2840
și pentru care dezvoltăm tehnologia
care să facă asta posibil.
07:41
While the first exosome-basedbazate pe exosome diagnosticsdiagnosticare
emergeda apărut on the marketpiaţă just this yearan,
138
449120
5656
Deoarece primul aparat de diagnostic bazat
pe exozomi a apărut pe piață anul acesta,
07:46
they are not yetinca partparte
of mainstreammasă healthcaresănătate optionsOpțiuni.
139
454800
3280
încă nu face parte dintre
opțiunile de bază din sănătate.
07:51
In additionplus to theiral lor recentRecent emergenceapariție,
140
459320
1856
Pe lângă faptul că sunt recente,
07:53
anothero alta factorfactor that's limitinglimitativ
theiral lor widespreadpe scară largă adoptionadopţie
141
461200
3456
un alt factor ce limitează adoptarea
largă a acestora
07:56
is that currentlyîn prezent, no automatedAutomated
exosomeexosome isolationizolarea systemsistem existsexistă
142
464680
3936
e că în prezent nu există un sistem
automat de izolare a exozomilor
08:00
to make regularregulat screeningscreening-
economicallypunct de vedere economic accessibleaccesibil.
143
468640
3200
pentru a face screeningul regulat
rentabil economic.
08:04
The currentactual goldaur standardstandard
for exosomeexosome isolationizolarea
144
472800
2736
Metoda gold standard
pentru izolarea exozomilor
08:07
includesinclude ultracentrifugationultracentrifugare,
145
475560
1936
e ultracentrifugarea,
08:09
a processproces requiringcare necesită
expensivescump laboratorylaborator equipmentechipament,
146
477520
3256
un proces ce necesită echipament
de laborator scump,
08:12
a traineddresat lablaborator techtech
147
480800
1256
personal instruit
08:14
and about 30 hoursore of time
to processproces a sampleprobă.
148
482080
3040
și 30 de ore pentru a procesa o probă.
08:18
We'veNe-am come up with a differentdiferit approachabordare
for achievingrealizarea automatedAutomated exosomeexosome isolationizolarea
149
486600
4656
Noi am venit cu o nouă abordare
pentru a izola automat exozomii
08:23
from a sampleprobă suchastfel de as urineurină.
150
491280
1440
din probe precum urina.
08:25
We use a chip-basedbazate pe cip, continuouscontinuu flowcurgere
separationseparare techniquetehnică
151
493560
4256
Folosim o tehnică în flux continuu
bazată pe un chip.
08:29
calleddenumit deterministicdeterministe laterallateral displacementdeplasare.
152
497840
2976
denumită deplasare laterală determinată.
08:32
And we have doneTerminat with it
153
500840
1376
Am făcut din aceasta
08:34
what the semiconductorsemiconductoare industryindustrie has doneTerminat
so successfullycu succes for the pasttrecut 50 yearsani.
154
502240
4456
ceea ce industria semiconductorilor
a făcut cu succes în ultimii 50 de ani.
08:38
We shrunkcoşcovit the dimensionsdimensiuni
of this technologytehnologie
155
506720
2056
Am micșorat dimensiunile
acestei tehnologii
08:40
from the micronMicron scalescară
to the trueAdevărat nanoscalela scară.
156
508800
2640
de la scara micro la cea nano.
08:44
So how does it work?
157
512720
1456
Deci, cum funcționează?
08:46
In a nutshellscurt,
158
514200
1256
Pe scurt,
08:47
a seta stabilit of tinyminuscul pillarspiloni
separatedseparat by nanoscopicnanoscopic gapslacune
159
515480
3976
mai multe coloane separate
la câțiva nanometri
08:51
are arrangedamenajat in suchastfel de a way
160
519480
1256
sunt aranjate într-un mod
08:52
that the systemsistem dividesÎmparte
the fluidlichid into streamlinesaccelerează,
161
520760
3056
astfel încât sistemul divide fluidul,
08:55
with the largermai mare cancer-relatedlegate de cancer
nanoparticlesnanoparticule beingfiind separatedseparat
162
523840
3376
iar nanoparticulele ce au legătură
cu cancerul sunt separate
08:59
throughprin a processproces of redirectionredirecţionare
from the smallermai mic, healthiermai sanatos onescele,
163
527240
3896
printr-un proces de redirecționare
față de cele mai mici și sănătoase,
09:03
whichcare can in contrastcontrast
164
531160
1536
care pot în schimb
09:04
movemișcare around the pillarspiloni
in a zigzag-typezig-zag-tip motionmişcare
165
532720
2536
să se miște printre coloane
în formă de zigzag
09:07
in the directiondirecţie of fluidlichid flowcurgere.
166
535280
1560
în direcția de curgere a fluidului.
09:10
The netnet resultrezultat is a completecomplet separationseparare
of these two particleparticulă populationspopulații.
167
538080
4000
Rezultatul final e o separare completă
a celor două tipuri de particule.
09:15
You can visualizeimagina this separationseparare processproces
168
543440
3696
Puteți să vă imaginați acest proces
09:19
similarasemănător to traffictrafic on a highwayșosea
that separatessepară into two roadsdrumuri,
169
547160
3856
ca fiind o separare a traficului
în două drumuri,
09:23
with one roaddrum going into
a low-clearancelow-clearance-ul tunneltunel undersub a mountainMunte,
170
551040
3456
unul ce trece printr-un tunel
pe sub munte,
09:26
and the other roaddrum going around it.
171
554520
2056
iar alt drum ce ocolește muntele.
09:28
Here, smallermai mic carsautoturisme
can go throughprin the tunneltunel
172
556600
2776
În acest caz mașinile mici
pot trece prin tunel,
09:31
while largermai mare truckscamioane,
carryingpurtător potentiallypotenţial hazardouspericuloase materialmaterial,
173
559400
3296
în timp ce camioanele mari
ce transportă materiale periculoase
09:34
are forcedforţat to take the detourocol routetraseu.
174
562720
1760
sunt obligate să ocolească.
09:37
TrafficTrafic is effectivelyîn mod eficient separatedseparat
by sizemărimea and contentsconținut
175
565600
4096
Traficul e astfel separat în funcție
de mărime și conținut
09:41
withoutfără impedingîmpiedică its flowcurgere.
176
569720
2016
fără să fie afectat.
09:43
And this is exactlyexact how our systemsistem workslucrări
on a much, much smallermai mic scalescară.
177
571760
4280
La fel funcționează și sistemul nostru,
dar la o scară mult mai mică.
09:49
The ideaidee here is that
the separationseparare processproces for screeningscreening-
178
577600
3856
Ideea e ca acest proces de separare
pentru screening
09:53
could be as simplesimplu as processingprelucrare
a sampleprobă of urineurină, bloodsânge or salivasalivă,
179
581480
4056
să fie la fel de simplu precum procesarea
probelor de urină, sânge sau salivă,
09:57
whichcare is a near-termtermen scurt possibilityposibilitate
withinîn the nextUrmător → fewpuțini yearsani.
180
585560
3296
ce e un obiectiv posibil în următorii ani.
10:00
UltimatelyÎn cele din urmă, it could be used
to isolateizola and detectdetecta targetţintă exosomesexosomes
181
588880
5296
Mai mult, ar putea fi folosit pentru
izolarea și detectarea anumitor exozomi
10:06
associatedasociate with
a particularspecial typetip of cancercancer,
182
594200
3216
asociați cu un tip specific de cancer,
10:09
sensingdetectare and reportingraportare
theiral lor presenceprezenţă withinîn minutesminute.
183
597440
2440
determinând prezența acestora
în câteva minute.
10:12
This would make rapidrapid diagnosticsdiagnosticare
virtuallypractic painlessnedureros.
184
600600
3200
Asta ar putea face diagnosticul rapid
lipsit de durere.
10:16
BroadlyÎn linii mari speakingvorbitor,
185
604720
1256
Pe larg vorbind,
10:18
the abilityabilitate to separatesepara
and enrichîmbogăţi biomarkersbiomarkeri
186
606000
2656
abilitatea de a separa
și concentra biomarkeri
10:20
with nanoscalela scară precisionprecizie
in an automatedAutomated way,
187
608680
2720
cu o precizie nano, într-un mod automat,
10:24
opensse deschide the dooruşă to better understandingînţelegere
diseasesboli suchastfel de as cancercancer,
188
612320
3456
deschide o ușă către o înțelegere
mai bună a bolilor precum cancerul,
10:27
with applicationsaplicații rangingvariind
from sampleprobă preparationpreparare to diagnosticsdiagnosticare,
189
615800
3976
cu aplicații ce variază
de la pregătirea probelor, la diagnostic
10:31
and from drugmedicament resistancerezistenţă
monitoringmonitorizarea to therapeuticsterapeutica.
190
619800
2480
și de la monitorizarea rezistenței
la tratament, la terapeutice.
10:35
Even before my wife'ssoţia lui boutBout with cancercancer,
191
623440
2016
Încă dinaintea diagnosticului soției mele,
10:37
it was a dreamvis of mineA mea to facilitatefacilita
the automationautomatizare of this processproces --
192
625480
3480
visam să facilitez
automatizarea acestui proces --
10:41
to make regularregulat screeningscreening- more accessibleaccesibil,
193
629840
2936
să fac screeningul regulat mai accesibil,
10:44
similarasemănător to the way HenryHenry FordFord
madefăcut the automobileauto accessibleaccesibil
194
632800
2896
similar modului în care Henry Ford
a făcut automobilul accesibil
10:47
to the generalgeneral populationpopulație
195
635720
1576
populației generale
10:49
throughprin developmentdezvoltare of the assemblyasamblare linelinia.
196
637320
2256
prin dezvoltarea unei linii de asamblare.
10:51
AutomationAutomatizare is the keycheie to accessibilityaccesibilitate.
197
639600
2760
Automatizarea e cheia accesibilității.
10:56
And in the spiritspirit of the HooverHoover dreamvis,
198
644280
1856
Și în spiritul visului lui Hoover,
10:58
"a chickenpui in everyfiecare potoală
and a carmașină in everyfiecare garagegaraj,"
199
646160
2896
„o găină în fiecare oală
și o mașină în fiecare garaj",
11:01
we're developingîn curs de dezvoltare a technologytehnologie
200
649080
1416
noi dezvoltăm o tehnologie
11:02
that could ultimatelyîn cele din urmă placeloc
an early-warningavertizare timpurie cancercancer detectiondetectare systemsistem
201
650520
3816
ce ar putea pune un sistem
de avertizare precoce
11:06
in everyfiecare home.
202
654360
1200
în fiecare casă.
11:08
This would allowpermite
everyfiecare man, womanfemeie and childcopil
203
656000
2056
Asta ar permite fiecărui
bărbat, femeie sau copil
11:10
the opportunityoportunitate to be regularlyîn mod regulat testedtestat
while they're still healthysănătos,
204
658080
4136
oportunitatea să fie testați regulat
cât timp sunt încă sănătoși,
11:14
catchingatractiv cancercancer when it first emergesapare.
205
662240
1880
detectând astfel cancerul
în momentul apariției.
11:17
It is my hopesperanţă and dreamvis
206
665400
1496
E speranța și visul meu
11:18
to help people around the worldlume
avoidevita the highînalt costscheltuieli --
207
666920
3696
să ajut oamenii din toată lumea
să evite costurile ridicate --
11:22
physicalfizic, financialfinanciar and emotionalemoţional --
208
670640
2536
fizice, financiare și emoționale --
11:25
facedcu care se confruntă by today'sastăzi cancercancer patientspacienți,
209
673200
1720
plătite de actualii pacienți oncologici,
11:27
hardshipsgreutatile that I'm well acquaintedcunostinta with.
210
675600
2320
greutate pe care eu o cunosc bine.
11:31
I'm alsode asemenea happyfericit to reportraport that because
we caughtprins my wife'ssoţia lui cancercancer earlydin timp,
211
679400
4376
Sunt fericit să anunț că mulțumită
depistării precoce a cancerului,
tratamentul soției mele a avut succes
11:35
her treatmenttratament was successfulde succes,
212
683800
1656
11:37
and she is now, thankfullydin fericire, cancer-freecancer-gratuite.
213
685480
2256
și din fericire acum e vindecată.
11:39
(ApplauseAplauze)
214
687760
2200
(Aplauze)
11:48
It is an outcomerezultat that I would like to see
for everyonetoata lumea with a cancercancer diagnosisDiagnosticul.
215
696160
4400
E un rezultat pe care i-l doresc
fiecărui pacient diagnosticat cu cancer.
11:53
With the work that my teamechipă
has alreadydeja doneTerminat
216
701280
2056
Cu munca depusă deja de echipa mea
11:55
on separationseparare of nanoscalela scară biomarkersbiomarkeri
217
703360
2736
în separarea biomarkerilor nano
11:58
for rapidrapid, early-stagestadiu incipient cancercancer diagnosticsdiagnosticare,
218
706120
2936
pentru diagnosticarea rapidă
și precoce a cancerului,
12:01
I am optimisticoptimist
that withinîn the nextUrmător → decadedeceniu,
219
709080
2536
sunt optimist că în următorul deceniu
12:03
this typetip of technologytehnologie will be availabledisponibil,
220
711640
2576
acest tip de tehnologie va fi disponibil
12:06
helpingajutor protectproteja our friendsprieteni,
our familyfamilie and futureviitor generationsgenerații.
221
714240
3880
și vă va proteja prietenii, familia
și generațiile viitoare.
12:10
Even if we are so unluckyghinion
as to be diagnoseddiagnosticat with cancercancer,
222
718680
3896
Chiar dacă suntem atât de ghinioniști
și suntem diagnosticați cu cancer,
12:14
that early-stagestadiu incipient alarmalarma
will providefurniza a strongputernic beaconFar of hopesperanţă.
223
722600
2880
o alarmă în stadiul inițial
ne va oferi multă speranță.
12:18
Thank you.
224
726280
1216
Mulțumesc!
12:19
(ApplauseAplauze)
225
727520
5789
(Aplauze)
Translated by Mirel-Gabriel Alexa
Reviewed by Cristina Nicolae

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Joshua Smith - Cancer fighter
Motivated by his wife's bout with cancer, IBM's Joshua Smith applies his engineering expertise to early diagnosis.

Why you should listen

As a research scientist and technical team lead for IBM's Nanobiotechnology Program, Dr. Joshua Smith researches innovative healthcare technologies at the intersection of engineering and biology to better understand disease progression.

Smith's team recently developed a chip-based solution that can rapidly isolate biomarkers as small as 20 nanometers to help identify cancer development even before symptoms occur. He is a sought-after speaker on the subject of lab-on-a-chip applications for healthcare and his work has been highlighted by Forbes, CNN Money, IEEE Spectrum and Pharma Technology Focus, among other media outlets. As a Research Staff Member and IBM Master Inventor, Smith has co-authored more than a dozen peer-reviewed scientific publications and is a co-inventor of more than 30 issued patents.

Currently, Smith is focusing on the development of a suite of core capabilities to manipulate, separate and detect individual macromolecules, providing a technological backbone for automation in sample preparation, diagnostics and therapeutics. When not with his colleagues in the lab, Smith enjoys teaching tomorrow's researchers and engineers at Columbia University. 


More profile about the speaker
Joshua Smith | Speaker | TED.com