1 00:00:00,557 --> 00:00:04,235 Eskiden bir transistörün kapladığı yere 2 00:00:04,259 --> 00:00:07,098 artık bir milyar transistörü sığdırabiliyoruz. 3 00:00:07,636 --> 00:00:11,533 Bir odanın tamamını kaplayan bir bilgisayar, 4 00:00:11,557 --> 00:00:14,146 artık cebinize sığıyor. 5 00:00:14,170 --> 00:00:17,189 Geleceğin küçülmekte yattığını söyleyebiliriz. 6 00:00:17,611 --> 00:00:18,818 Bir mühendis olarak bilgisayarlardaki 7 00:00:18,842 --> 00:00:22,827 minyatürleşme devrimi beni heyecanlandırıyor. 8 00:00:22,851 --> 00:00:24,199 Bir doktor olarak dünyada 9 00:00:24,223 --> 00:00:29,946 en çabuk artan hastalık olan 10 00:00:29,970 --> 00:00:32,721 kanser nedeniyle ölen insan sayısını azaltmak için 11 00:00:32,721 --> 00:00:35,519 kullanıp kullanamayacağımızı merak ediyorum. 12 00:00:35,543 --> 00:00:36,798 Bunu söylediğim zaman, 13 00:00:36,822 --> 00:00:40,600 insanlar kanseri tedavi etmek için çalıştığımızı zannediyor. 14 00:00:40,624 --> 00:00:41,887 Aslında çalışıyoruz. 15 00:00:41,911 --> 00:00:43,062 Ancak erken tespit 16 00:00:43,086 --> 00:00:45,887 ve kanserin önlenmesi yoluyla olağanüstü bir hayat 17 00:00:45,911 --> 00:00:49,244 kurtarma fırsatı ortaya çıkıyor. 18 00:00:49,785 --> 00:00:55,164 Dünya çapında kanser sonucu ölümlerin üçte ikisinden fazlası, 19 00:00:55,188 --> 00:00:57,988 şu anda sahip olduğumuz yöntemlerle tamamen önlenebilir. 20 00:00:58,406 --> 00:01:01,305 Bunlar arasında aşı, zamanında tarama ve 21 00:01:01,329 --> 00:01:03,562 tabii ki sigarayı bırakma vardır. 22 00:01:04,316 --> 00:01:07,909 Fakat şu anda sahip olduğumuz en iyi araç ve teknolojilerle bile, 23 00:01:07,933 --> 00:01:09,996 bazı tümörlerin 50 milyon kanser hücresi 24 00:01:10,020 --> 00:01:13,690 gücünde oluncaya kadar büyümeye başladıkları, 25 00:01:13,714 --> 00:01:17,477 10 yıl öncesinden tespit edilememektedir. 26 00:01:18,178 --> 00:01:20,947 Henüz oluşmaya başladıkları, çıkarılabilecekleri zamanda 27 00:01:20,947 --> 00:01:23,437 daha ölümcül bu kanserlerin bazılarını daha erken 28 00:01:23,437 --> 00:01:24,703 tespit edecek çok daha iyi 29 00:01:24,703 --> 00:01:26,538 teknolojilerimiz olsa ne olurdu? 30 00:01:26,562 --> 00:01:29,837 Minyatürleşmenin bizi buraya nasıl götüreceğini anlatayım. 31 00:01:31,140 --> 00:01:33,428 Bu, bir patologun standart bir laboratuvarda 32 00:01:33,452 --> 00:01:37,008 biyopsi veya smear testi gibi doku 33 00:01:37,032 --> 00:01:39,470 örneklerine bakacağı bir mikroskoptur. 34 00:01:39,927 --> 00:01:41,995 7000$ değerindeki bu mikroskopu, 35 00:01:42,019 --> 00:01:45,275 kanser hücrelerini ayırt etmek üzere yıllarca 36 00:01:45,299 --> 00:01:47,518 ihtisas eğitimi almış birisi kullanacaktır. 37 00:01:48,126 --> 00:01:51,172 Bu fotoğraf, Rice Üniversitesi'nden meslektaşım 38 00:01:51,196 --> 00:01:52,774 Rebecca Richards-Kortum'a aittir. 39 00:01:52,798 --> 00:01:56,625 Ekibiyle beraber yaptığı şey, bu mikroskobun tamamını 40 00:01:56,649 --> 00:01:58,734 minyatürleştirerek 10 dolara sığdırmaları 41 00:01:58,734 --> 00:02:01,464 ve bir optik fiberin ucuna uydurmalarıdır. 42 00:02:01,923 --> 00:02:04,951 Başka bir deyişle, bir hastadan 43 00:02:04,951 --> 00:02:07,230 numune almak ve onu mikroskoba 44 00:02:07,254 --> 00:02:09,810 göndermek yerine mikroskobu hastaya getirebilirsiniz. 45 00:02:10,260 --> 00:02:14,619 Daha sonra inceleme için uzman yerine normal ile kanserli 46 00:02:14,643 --> 00:02:19,705 hücreleri karşılaştırması için bilgisayarı eğitebilirsiniz. 47 00:02:20,084 --> 00:02:21,304 Bu önemli, 48 00:02:21,304 --> 00:02:24,315 çünkü kırsal bölgelerde çalışırken, 49 00:02:24,339 --> 00:02:27,578 topluluklara gidip test yapabilen 50 00:02:27,602 --> 00:02:30,109 ve numune toplayabilen gezici 51 00:02:30,109 --> 00:02:31,864 bir tarama minibüsü olmasına 52 00:02:31,888 --> 00:02:35,104 ve bunları analiz için hastaneye yollamasına rağmen, 53 00:02:35,128 --> 00:02:36,472 günler sonra, 54 00:02:36,496 --> 00:02:39,163 anormal bir test sonucu alan kadınların 55 00:02:39,187 --> 00:02:40,804 gelmesi istenmiştir. 56 00:02:40,828 --> 00:02:45,171 Neredeyse yarısı gelmemiştir, çünkü seyahati karşılayacak paraları yoktur. 57 00:02:45,721 --> 00:02:49,145 Entegre mikroskop ve bilgisayar analiziyle birlikte 58 00:02:49,169 --> 00:02:51,997 Rebecca ve meslektaşları, hem teşhis hem de tedavi 59 00:02:52,021 --> 00:02:55,807 düzeneğine sahip bir minibüs oluşturdular. 60 00:02:55,831 --> 00:02:58,545 Böylece aynı yerde teşhis 61 00:02:58,569 --> 00:03:01,256 ve tedavide bulunabilirler, 62 00:03:01,280 --> 00:03:03,718 böylece kimsenin takibi yarım kalmamış olurdu. 63 00:03:03,831 --> 00:03:07,779 Bu, minyatürleşmenin hayatları nasıl kurtarabileceğine dair bir örnektir. 64 00:03:08,148 --> 00:03:09,301 Şimdi mühendis olarak, 65 00:03:09,325 --> 00:03:12,070 bunu doğrudan minyatürleşme olarak görüyoruz. 66 00:03:12,094 --> 00:03:14,531 Büyük bir şeyi alıp küçültüyorsunuz. 67 00:03:14,555 --> 00:03:16,806 Ancak bilgisayar ile ilgili olarak bahsettiğim, 68 00:03:16,830 --> 00:03:19,076 onları her yere götürebilecek kadar 69 00:03:19,100 --> 00:03:23,401 küçüldüklerinde hayatlarımızı değiştirdiler. 70 00:03:23,785 --> 00:03:28,081 O zaman bunun tıptaki eşdeğeri nedir? 71 00:03:28,500 --> 00:03:31,636 Ya vücudunuzda dolaşabilecek, 72 00:03:31,660 --> 00:03:35,922 kendi kendine tümörü bulabilecek 73 00:03:35,946 --> 00:03:38,359 ve dışarıya sinyal gönderebilecek kadar 74 00:03:38,383 --> 00:03:40,752 küçük bir dedektör olsaydı? 75 00:03:41,079 --> 00:03:43,156 Kulağa bilim kurgu gibi geliyor. 76 00:03:43,180 --> 00:03:47,083 Aslında nanoteknoloji bunu yapmamıza izin veriyor. 77 00:03:47,415 --> 00:03:52,296 Dedektörü oluşturan parçaları, 100 mikron boyutundaki 78 00:03:52,320 --> 00:03:54,157 saç teli genişliğinden 79 00:03:54,181 --> 00:03:55,841 1.000 kat daha küçük 80 00:03:55,865 --> 00:03:58,420 100 nanometre boyutunda 81 00:03:58,444 --> 00:04:00,346 küçültmeye imkân sağlıyor. 82 00:04:00,370 --> 00:04:03,180 Bunun oldukça önemli etkileri vardır. 83 00:04:03,583 --> 00:04:07,226 Malzemelerin nano ölçeğinde özelliklerini 84 00:04:07,250 --> 00:04:08,846 değiştirdikleri ortaya çıkmaktadır. 85 00:04:09,279 --> 00:04:11,777 Yaygın bir madde olan altını alıp 86 00:04:11,801 --> 00:04:15,122 toz halinde öğütürseniz, altın nano parçaçıkları 87 00:04:15,146 --> 00:04:18,458 altın sarısı renginden kırmızıya dönüşür. 88 00:04:19,082 --> 00:04:22,895 Daha egzotik bir malzeme olan büyük siyah bir kristal şeklindeki 89 00:04:22,919 --> 00:04:25,093 kadmiyum selenürü alıp 90 00:04:25,117 --> 00:04:27,642 bu malzemeden nanokristaller oluşturduğunuzda 91 00:04:27,642 --> 00:04:29,315 ve bunları bir sıvının içine koyup 92 00:04:29,339 --> 00:04:31,163 üzerine ışık tuttuğunuzda, 93 00:04:31,187 --> 00:04:32,353 parlar. 94 00:04:32,377 --> 00:04:38,008 Sadece boyutuna göre mavi, yeşil, sarı, 95 00:04:38,032 --> 00:04:40,307 turuncu, kırmızı renginde parlamaktadır. 96 00:04:40,887 --> 00:04:44,890 Çok acayip! Böyle bir nesneyi makro dünyada düşünebilir misiniz? 97 00:04:44,914 --> 00:04:51,485 Dolabınızdaki tüm kot pantalonlar pamuklu 98 00:04:51,509 --> 00:04:55,820 ancak bedene göre farklı renklerde olabilir. 99 00:04:56,212 --> 00:04:57,908 (Kahkahalar) 100 00:04:58,982 --> 00:05:00,506 Bir doktor olarak, 101 00:05:00,530 --> 00:05:02,754 benim için ilgi çekici olan şey, 102 00:05:02,778 --> 00:05:05,078 yalnızca nano boyutta 103 00:05:05,102 --> 00:05:07,033 rengi değişen malzemeler değil, 104 00:05:07,057 --> 00:05:10,665 vücudunuzda gezindikleri yolun da değişmesidir. 105 00:05:11,137 --> 00:05:13,936 Bu da daha iyi bir kanser dedektörü yapmak 106 00:05:13,960 --> 00:05:16,134 üzere kullanacağımız gözlem türüdür. 107 00:05:16,158 --> 00:05:17,911 Ne demek istediğimi size göstereyim. 108 00:05:18,686 --> 00:05:20,883 Bu, vücuttaki bir kan damarı. 109 00:05:20,907 --> 00:05:23,318 Damarın çevresinde tümör var. 110 00:05:23,683 --> 00:05:26,724 Damara nano parçacıkları enjekte edip 111 00:05:26,748 --> 00:05:30,928 kan dolaşımından tümöre nasıl gittiklerini izleyeceğiz. 112 00:05:31,464 --> 00:05:35,816 Şu an pek çok tümörün kan damarlarına sızıntı yaptığı anlaşıldı 113 00:05:35,840 --> 00:05:40,206 ve nano parçacıklar da kan dolaşımından tümöre sızabilir. 114 00:05:40,628 --> 00:05:43,762 Sızıp sızamayacakları boyutlarına bağlıdır. 115 00:05:44,129 --> 00:05:45,279 Bu fotoğrafta, 116 00:05:45,303 --> 00:05:49,674 yüz nanometre büyüklüğündeki daha küçük mavi parçacıklar sızıyor, 117 00:05:49,698 --> 00:05:53,094 daha büyük olan 500 nanometrelik kırmızı parçacıklar 118 00:05:53,118 --> 00:05:54,895 kan dolaşımında takılıp kalıyor. 119 00:05:54,919 --> 00:05:57,022 Bu da bir mühendis olarak, 120 00:05:57,046 --> 00:06:01,038 malzemenin ne kadar büyük veya küçük olmasına bağlı olarak 121 00:06:01,062 --> 00:06:04,173 vücudunuzda nereye gideceğini değiştirebileceğim anlamına geliyor. 122 00:06:05,249 --> 00:06:09,891 Laboratuvarımda vücutta seyahat edebilecek 123 00:06:09,915 --> 00:06:15,163 ve tümör arayabilecek küçüklükte bir kanser nanodedekörü yaptık. 124 00:06:15,477 --> 00:06:19,569 Bunu tümör saldırısını dinlemesi için tasarladık: 125 00:06:19,593 --> 00:06:24,366 Tümörün yaymak için ihtiyaç duyduğu kimyasal işaretler orkestrası. 126 00:06:24,932 --> 00:06:27,834 Tümörün içinde doğduğu dokudan kopması için 127 00:06:27,858 --> 00:06:30,574 doku iskeleleri boyunca çiğneyeceği 128 00:06:30,598 --> 00:06:33,182 enzim adı verilen kimyasalları çıkartması gerekir. 129 00:06:33,763 --> 00:06:38,485 Bu nanoparçacıkları bu enzimlerle harekete geçmesi için tasarladık. 130 00:06:39,034 --> 00:06:44,946 Bir enzim, bir saatte 1.000 adet kimyasal tepkiyi harekete geçirebilir. 131 00:06:45,462 --> 00:06:48,464 Şimdi mühendislikte bire bin oranını, 132 00:06:48,464 --> 00:06:50,353 bir tür büyütme olarak adlandırıyoruz 133 00:06:50,353 --> 00:06:52,825 ve herhangi bir şeyi aşırı hassas bir hâle getiriyor. 134 00:06:52,829 --> 00:06:56,662 Böylece son derece hassas bir kanser dedektörü yaptık. 135 00:06:57,220 --> 00:07:01,124 Tamam ama harekete geçmiş bu işareti, 136 00:07:01,124 --> 00:07:03,882 benim bir şeyler yapabileceğim dış dünyaya nasıl aktarırım? 137 00:07:03,906 --> 00:07:07,458 Bunun için nano ölçekteki biyolojinin bir parçasını kullanacağız 138 00:07:07,482 --> 00:07:09,266 ve bunun böbrek ile bir ilgisi var. 139 00:07:09,659 --> 00:07:11,575 Böbrek bir süzgeçtir. 140 00:07:11,996 --> 00:07:16,625 İşi kanı süzmek ve atıkları idrara koymaktır. 141 00:07:17,197 --> 00:07:19,859 Böbreğin süzdüğü şeylerin de 142 00:07:19,883 --> 00:07:22,445 aynı şekilde boyuta bağlı olduğu ortaya çıktı. 143 00:07:22,781 --> 00:07:24,841 Dolayısıyla bu fotoğrafta gördüğünüz şey, 144 00:07:24,865 --> 00:07:27,874 beş nanometreden küçük olan her şey, 145 00:07:27,898 --> 00:07:32,003 kandan, böbrekten idrara doğru gitmekte 146 00:07:32,027 --> 00:07:34,697 ve büyük olan her şey kalmaktadır. 147 00:07:35,176 --> 00:07:40,123 Tamam, o zaman 100 nanometre boyutunda kanser dedektörü yapsam, 148 00:07:40,147 --> 00:07:42,619 bunu kan akışına enjekte etsem, 149 00:07:42,643 --> 00:07:48,073 böbrekten süzülecek ve idrara gidecek kadar 150 00:07:48,097 --> 00:07:50,453 küçük bir işareti duyurmak için 151 00:07:50,477 --> 00:07:53,699 tümör enzimlerinin harekete geçirdiği 152 00:07:53,723 --> 00:07:55,901 tümöre sızabilir. 153 00:07:55,925 --> 00:07:59,966 Böylece dışarıdaki dünyada tespit edebileceğim bir işaret var. 154 00:08:00,588 --> 00:08:02,640 Tamam ama bir sorunum daha var. 155 00:08:02,664 --> 00:08:04,410 Bu çok küçük bir işaret, 156 00:08:04,434 --> 00:08:06,406 bunu nasıl tespit ederim? 157 00:08:06,730 --> 00:08:08,965 İşaret yalnızca bir moleküldür. 158 00:08:08,989 --> 00:08:11,656 Mühendis olarak tasarladığımız moleküldür. 159 00:08:11,680 --> 00:08:14,858 Tamamen sentetiktir ve bunları tercih ettiğimiz araçla 160 00:08:14,882 --> 00:08:18,121 uyumlu olacak şekilde tasarlayabiliriz. 161 00:08:18,145 --> 00:08:21,587 Kütle spektrometresi adı verilen oldukça hassas, üstün kaliteli 162 00:08:21,611 --> 00:08:23,575 bir alet kullanmak istediğimizde, 163 00:08:23,599 --> 00:08:26,110 özgün kütleye sahip bir molekül yaparız. 164 00:08:26,671 --> 00:08:30,370 Ya da daha ucuz ve taşınabilir bir şey yapmak isteriz. 165 00:08:30,394 --> 00:08:34,177 O zaman hamilelik testi gibi kâğıt üstünde izini sürebileceğimiz 166 00:08:34,201 --> 00:08:35,905 bir molekül yaparız. 167 00:08:35,929 --> 00:08:38,555 Aslında kâğıttan teşhis adı verilen bir alanda, 168 00:08:38,579 --> 00:08:43,091 erişilebilen bir sürü kâğıt testi vardır. 169 00:08:43,711 --> 00:08:46,037 Peki bununla nereye varmaya çalışıyoruz? 170 00:08:46,724 --> 00:08:48,293 Size anlatacağım şey, 171 00:08:48,317 --> 00:08:50,143 hayatım boyunca bir araştırmacı olarak 172 00:08:50,167 --> 00:08:52,046 bir hayalimi temsil ediyor. 173 00:08:52,396 --> 00:08:54,489 Bir vaat olduğunu söyleyemem, 174 00:08:54,513 --> 00:08:56,005 yalnızca bir hayal. 175 00:08:56,029 --> 00:08:59,616 Ama sanırım hepimizin -belki özellikle- 176 00:08:59,640 --> 00:09:03,577 kanser araştırmacılarının ilerlemeye devam etmesi için hayalleri olmalıdır. 177 00:09:03,601 --> 00:09:07,100 Size ekibimle beraber gerçeğe dönüştürmek için 178 00:09:07,124 --> 00:09:11,215 canla başla çalıştığımız teknolojiyle 179 00:09:11,239 --> 00:09:12,761 ne olmasını umduğumu anlatayım. 180 00:09:13,289 --> 00:09:14,987 Hadi bakalım. 181 00:09:15,011 --> 00:09:18,366 Bir gün kolonoskopi 182 00:09:18,390 --> 00:09:21,645 veya mamografi 183 00:09:21,669 --> 00:09:23,174 veya smear testi yaptırmak için 184 00:09:23,198 --> 00:09:24,521 pahalı bir tarama tesisine 185 00:09:24,545 --> 00:09:25,953 gitmek yerine 186 00:09:26,585 --> 00:09:28,304 iğne olabileceğinizi 187 00:09:28,328 --> 00:09:30,048 ve bir saat bekleyip 188 00:09:30,048 --> 00:09:33,277 bir kâğıt şeridine idrar testini yapabileceğinizi hayal ediyorum. 189 00:09:33,653 --> 00:09:36,460 Bunun sürekli elektrik 190 00:09:36,484 --> 00:09:39,147 veya odada bir tıbbi çalışana 191 00:09:39,171 --> 00:09:41,775 ihtiyaç duymadan bile olabileceğini hayal ediyorum. 192 00:09:41,799 --> 00:09:43,296 Belki uzakta olabilir 193 00:09:43,320 --> 00:09:46,130 ve yalnızca akıllı telefon ile bağlantı kurabilirsiniz. 194 00:09:46,854 --> 00:09:49,249 Şu anda, kulağa bir hayal gibi geldiğini biliyorum 195 00:09:49,249 --> 00:09:51,732 ancak laboratuvarda farelerde 196 00:09:51,756 --> 00:09:54,395 akciğer, kolon ve yumurtalık kanseri teşhisinde 197 00:09:54,395 --> 00:09:57,830 mevcut yöntemlerden daha iyi işe yarıyor. 198 00:09:58,603 --> 00:10:00,837 Bunun, bir gün her kesimden, 199 00:10:00,861 --> 00:10:06,037 dünyanın her yerinden hastalarda, 200 00:10:06,061 --> 00:10:09,354 tümörlerin büyümeye başladıklarını, 201 00:10:09,378 --> 00:10:11,363 10 yıldan önce tespit edebileceğimiz 202 00:10:11,387 --> 00:10:13,236 anlamına gelmesini umuyorum 203 00:10:13,260 --> 00:10:15,995 ve bu da daha erken tedavilere yol açacak 204 00:10:16,019 --> 00:10:19,617 ve erken teşhisle şimdi yapabildiğimizden 205 00:10:19,641 --> 00:10:21,455 daha fazla hayatı kurtarabiliriz. 206 00:10:21,686 --> 00:10:22,868 Teşekkürler. 207 00:10:22,892 --> 00:10:30,375 (Alkışlar)