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がんを早期発見する新ナノテクノロジー

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    「あなたはがんです」
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    悲しいことですが約40%の人々は
    いつかこの言葉を聞くことになります
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    そのうち半数は命を落とし
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    これが意味するのは
    あなたの近しい友人や親戚の2/5は
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    何らかのがんの診断を受け
    そのうちの1人は
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    亡くなるということです
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    身体的な苦痛の他にも
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    アメリカのがんサバイバーの
    およそ1/3は
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    治療費で借金を背負うことになり
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    がん患者でない人に比べて
    少なくとも2.5倍の確率で
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    破産をしてしまいます
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    この疾患はあらゆるものに影響し
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    感情面で消耗させられますし
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    多くの人にとっては
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    経済的に破壊的です
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    しかしがんの診断イコール
    死亡宣告である必要はありません
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    がんをその発生から近いうちに
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    早期発見することは
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    治療の可能性を高め
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    感情的負担を減らし
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    経済的負担を最小限に抑える
    重要な要因です
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    最も重要である
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    がんの早期発見は
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    —私の重要な研究テーマの
    1つですが—
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    患者の生存率を大きく高めます
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    乳がんの例では
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    ステージ I で診断を受け治療をすれば
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    5年生存率は100%に近いのですが
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    ステージ IV では22%に
    減少してしまいます
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    大腸・直腸がんや卵巣がんにおいても
    似たような傾向が見られます
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    正確な早期診断が
    生存に不可欠なのは
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    明白です
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    問題は多くのがん診断ツールが
    侵襲的で
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    高額で
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    往々にして不正確で
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    結果が出るまでに 待ちきれないほど
    長い時間がかかることです
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    更には卵巣がんや
    肺がん、すい臓がん
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    といった種類のがんには
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    効果的なスクリーニング方法が無く
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    多くの人々が
    後期まで進行したがんを意味する
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    身体的症状が現れるまで
    疾患に気付きません
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    早期警報システムの無い地域に
    竜巻が来ても
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    警告してくれる警報機も無く
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    危険が足元まで迫り
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    生き延びられる確率が大幅に
    減少してしまうようなものです
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    安価で非侵襲的で結果を
    より迅速に返してくれる
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    検診という便利な選択肢に
    手が届くということは
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    がんとの戦いでの
    力強い武器となり得るでしょう
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    早期の警告を使えば
    容赦なく現れる症状の
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    後を追うだけでなく
    病気に先手を打つことができます
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    —これが私がやってきたことです
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    私は過去3年間
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    臨床医たちが早期がん診断を
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    迅速にできる技術を
    開発してきました
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    私は科学的好奇心と
    これら統計の表す数字を変えるのだという
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    情熱に動機付けられてきました
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    しかし昨年
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    私の妻が乳がんと診断されてから
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    この戦いはもっと
    個人的なものとなりました
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    この経験は予期していなかった
    強烈な感情の世界を
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    私の戦いに加えました
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    私はがん治療が人生を変えてしまう
    ということを身を以て知っていますし
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    がんが家庭にもたらす感情的被害を
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    私も 若い娘たち2人も
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    良く理解しています
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    定期検診のマンモグラムで
    早期にがんを発見し
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    主に局部腫瘍の治療だけで
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    済みましたので
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    早期診断の大切さを
    再確認しました
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    他のがんと違って
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    マンモグラムでは
    乳がん早期診断のための検診が受けられます
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    しかし皆が検診を受けておらず
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    マンモグラムを受けるよう
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    勧められる年齢になる前に
    乳がんになってしまったりします
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    ですからスクリーニングが
    できるがんについても
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    まだまだ改善の余地があり
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    定期検診を受けない人々にとっても
    大いに有益です
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    がん研究者たちの主たる課題は
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    様々な種類のがんの
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    定期検診を行う方法を開発し
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    より利用し易くすることです
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    定期検診で
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    医師がごく簡単な採尿
    あるいはその他の種類の
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    液体生検を行い
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    その場で結果を教えてくれるという
    状況を想像してください
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    このような技術はがん早期発見の
    網の目から漏れてしまう
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    患者の数を劇的に減らせるのです
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    私の生化学・工学研究チームは
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    まさにこの課題に取り組んでいます
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    健康なうちから定期検診を始められる
    方法を開発することで
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    頻繁に早期がん警報を鳴らし
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    がんが発生次第
    それが初期以降に発展する前に
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    即座にアクションを
    取れるようにするのです
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    技術上の鍵となる銀の弾丸は小胞であり
    これは「エクソソーム」と呼ばれ
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    細胞から定期的に放出される
    小さな脱出ポッドのようなものです
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    エクソソームは重要なバイオマーカーで
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    がん進行の早期警報システムとなります
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    そして血液、尿、唾液といった
    あらゆる体液に
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    豊富に存在するため
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    非侵襲的液体生検の方法として
    非常に魅力的です
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    しかし 問題が一つあります
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    これら重要なバイオマーカーを
    迅速に選別する自動技術は
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    今のところ存在しません
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    そして我々はこれを可能にする技術
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    「ナノDLD」を生み出しました
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    高速がん診断のため
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    エクソソーム自動分離を行う技術です
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    エクソソームは液体生検分野に現れた
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    いわば最新の早期警報のツールと言えます
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    エクソソームのサイズは極めて小さく
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    直径が30〜150ナノメートル
    ほどしかありません
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    とても小さいので
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    百万個のエクソソームを
    1個の赤血球に収められるほどです
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    その大きさは およそ
    ゴルフボールと
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    1粒の砂くらい違います
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    エクソソームは細胞が放出する
    老廃物を含んだ小胞と考えられていましたが
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    実は細胞が細胞表面受容体や
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    たんぱく質や遺伝子物質などを含んだ
    エクソソームを分泌し
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    それを他の細胞が取り込むことで
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    情報を伝達し合うことが
    解明されました
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    隣接する細胞に吸収される時
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    エクソソームはその内容物を
    隣接細胞中に放出し
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    遺伝子の発現において基本的な
    変化を起こさせます
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    良い変化もありますが
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    がん細胞が関係する時は
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    悪い変化もあります
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    エクソソームはそれを放出する細胞に
    由来する物質で包まれており
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    由来環境の一部を
    含んでいるので
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    細胞の健康状態とその由来に関する
    遺伝子的情報を提供します
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    こうした性質を持つので
    エクソソームは 医師たちが
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    細胞レベルで聞き耳を立てることを
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    可能にする極めて貴重な
    メッセンジャーとなります
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    がんを早期に発見するには
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    こうしたメッセージを頻繁に傍受し
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    がんの原因となる細胞がいつ体内で
    叛乱を起こそうとしているかを
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    突き止める必要があります
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    これが定期検診が非常に重要な理由でもあり
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    我々がその技術の開発努力を
    している理由でもあります
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    最初のエクソソーム・ベースの
    診断法が今年市場に登場しましたが
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    未だ医療の選択肢として
    主流ではありません
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    この技術が
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    広く普及するのを妨げている要因は
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    定期検診を手の届く価格にできる
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    自動エクソソーム分離システムが
    現存しないことです
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    現在の確立された
    エクソソーム分離方法は
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    「超遠心分離」という方法で
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    高額な研究機器や
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    経験を積んだ技術者
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    約30時間にのぼる処理時間を
    必要とします
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    我々は例えば尿などのサンプルから
    自動的にエクソソーム分離をするという
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    新たな手法を生み出しました
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    マイクロチップを用いた
    「決定的側方変位(DLD)」法 と呼ばれる
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    連続フロー分離システムです
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    我々はそれを用いて
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    半導体産業が過去50年で
    成し遂げたことを達成しました
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    この技術のスケールを
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    マイクロからナノへ縮小したのです
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    その仕組みをご紹介します
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    つまり
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    ナノスケールの隙間で
    並んだ小さな柱が
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    液体をいくつもの小さな流れに
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    分割するように配置され
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    がんに関連した大きなナノ粒子と
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    柱の間を流れの方向に沿って
    ジグザグに進む
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    もっと小さな
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    健康な粒子とを振り分けるように
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    作用します
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    このようにしてこれら2種類の粒子を
    完全に分離することができます
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    この分離プロセスのイメージは
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    2つに分岐するハイウェイの
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    1つは山の中の天井の低いトンネルへ伸び
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    もう1つはそれを迂回するのに似ています
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    小さな車はトンネルを通ることができて
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    危険な物質を積む大きなトラックは
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    迂回することになります
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    交通は流れを塞き止めることなく
    大きさと内容物によって
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    分離されます
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    我々のシステムは
    これをぐっと縮小したものです
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    こうなると
    診断のための分離プロセスは
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    尿、血液、唾液を使った検査くらい
    簡単になるでしょう
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    これが今後数年間の
    短期的な見通しです
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    究極にはある種のがん細胞に特有な
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    標的エクソソームを単離・検知し
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    数分以内にその存在を
    感知し知らせます
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    これは迅速ながん診断を
    非常に簡単にします
  • 10:05 - 10:06
    一般的に言って
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    自動機械を使い
    ナノスケールの正確さで
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    バイオマーカーを
    分離し、濃縮します
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    この技術を試料調製から診断
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    薬剤耐性や治療法まで幅広く応用でき
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    がんのような疾患の理解を
    更に深める扉を開くでしょう
  • 10:23 - 10:25
    妻ががんに罹患する前も
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    このプロセスを自動化し
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    定期検診をもっと手に届く
    身近なものにするのは私の夢でした
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    ヘンリー・フォードが
    ライン生産方式を用いて
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    自動車を
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    大衆にとって身近なものにしたように
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    自動化はアクセシビリティへの鍵です
  • 10:44 - 10:46
    フーバー大統領の夢みた
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    「全ての鍋に鶏肉を
    全てのガレージに車を」の精神に則って
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    私たちは全ての家庭に
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    がんの早期診断警告システムを届ける技術を
  • 10:54 - 10:56
    開発しています
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    これは大人から子供まで
    すべての人々が
  • 10:58 - 11:02
    健康なうちに定期検診を受け
    がんをその萌芽期に
  • 11:02 - 11:04
    発見することができるということです
  • 11:05 - 11:07
    私の夢は
  • 11:07 - 11:11
    世界中の人々が
    こんにちがん患者たちが払う—
  • 11:11 - 11:13
    私もよく知る 身体的、経済的
  • 11:13 - 11:15
    そして感情的にも高い代償や
  • 11:16 - 11:18
    苦難を免れる手助けをすることです
  • 11:19 - 11:24
    ちなみに
    早期にがんを発見できたお陰で
  • 11:24 - 11:25
    私の妻の治療は成功し
  • 11:25 - 11:28
    彼女はがんを克服しました
  • 11:28 - 11:30
    (拍手)
  • 11:36 - 11:41
    がんと診断されたあらゆる患者に
    そうなって欲しいと思っています
  • 11:41 - 11:43
    私のチームが実現した
  • 11:43 - 11:46
    ナノスケールの
    バイオマーカー分離技術で
  • 11:46 - 11:49
    迅速な早期がん診断をもって
  • 11:49 - 11:52
    十年の内にはきっと
  • 11:52 - 11:54
    このような技術が手元に届き
  • 11:54 - 11:58
    友人や家族 未来の世代を
    守ってくれているでしょう
  • 11:59 - 12:03
    もし不幸にもがんと診断されてしまっても
  • 12:03 - 12:05
    早期警告システムが輝く希望の光を
    灯してくれるでしょう
  • 12:06 - 12:07
    ありがとうございました
  • 12:08 - 12:13
    (拍手)
Titel:
がんを早期発見する新ナノテクノロジー
Sprecher:
ジョシュア・スミス
Beschreibung:

もしも誰もが自宅に早期がん診断システムを持っていたら?
ジョシュア・スミスはエクソソームという特殊なバイオマーカーに現れる疾患の痕跡をスキャンするナノバイオテクノロジー「がん警報装置」を開発しており、この未来志向のトークで彼はがん診断法を革新し生命を救うという夢を共有します。

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Video Language:
English
Team:
closed TED
Projekt:
TEDTalks
Duration:
12:26

Untertitel in Japanese

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