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這微小粒子能在你身上漫遊找到腫瘤

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    過去可容納一個電晶體的空間，
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    我們現在可以放進 10 億個。
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    這使得過去一個房間大小的電腦
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    現在可以放進你的口袋裡了。
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    你可能會說，未來的東西會是小的。
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    身為一位工程師，
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    我被這個電腦的
    微型化革命所啟發。
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    而身為一位醫師，
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    我在想，我們是否可以利用它來降低
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    癌症 ─ 地球上成長最快速的疾病之一
    的死亡人數。
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    現在，當我這樣說時，
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    大部份聽到的人會說，
    我們是研究癌症治療的。
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    的確是！
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    但事實上，
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    有一個不可思議的機會
    可以拯救生命，
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    就是藉由癌症的早期發現與預防。
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    全球因癌症死亡的病例
    超過 2/3 是可預防的 ，
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    經由使用我們現今已有的方法，
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    像是接種疫苗、定期篩檢，
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    當然，戒菸也是。
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    但即使現在我們已經有
    最好的工具與科技，
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    某些腫瘤要開始成長十年後
    才能被偵測出來，
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    那時的癌細胞已多達 5 千萬個了。
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    要是我們有更好的科技，
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    可以更早偵測到更多這些致命的癌症，
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    也就是在它們可以被移除
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    或剛長出時，那該有多好？
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    讓我向各位說明
    微型化科技將如何讓我們做到。
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    這是一般實驗室裡的一台顯微鏡，
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    病理學家用它來觀察組織的樣本，
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    例如活體切片或子宮頸抹片檢查。
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    這台 $7000 美金的顯微鏡 ，
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    會被某些受多年專業訓練的人
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    用來找出癌細胞。
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    這一張圖是來自我的
    一位萊斯大學的同事
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    麗貝卡·理查茲卡頓，
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    她和她的團隊所做的
    就是把顯微鏡縮小成為一個
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    價值十元的零件，
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    並且可以裝在光纖的末端上。
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    意思是，不需要從病人身上取出檢體，
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    送到顯微鏡下觀察，
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    而是你可以把顯微鏡放到病人體內。
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    並且，不需要專家來檢視影像，
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    你可以訓練電腦區分
    正常細胞與癌症細胞。
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    這很重要，
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    因為他們發現在郊區工作，
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    即使有一台行動篩檢箱型車，
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    可以開到社區裡進行檢查，
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    及收集檢體
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    並把它們送回醫院做分析，
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    過幾天後，
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    受測女士們接到
    檢查結果不正常的電話，
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    並被要求到醫院來，
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    但她們至少有一半不會來，
    因為付不起旅費。
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    藉由整合顯微鏡與電腦分析，
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    麗貝卡和她的同事
    已經可以做出一台
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    同時具有診斷與治療設施的廂型車。
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    意思就是，他們可以直接在現場
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    做診斷與治療，
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    這樣就沒人會錯過追蹤了。
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    這僅是一個微型化科技
    如何拯救人命的案例之一。
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    身為工程師，
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    我們認為這就是微型化，
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    你把一個大的東西變小了。
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    但我稍早跟各位提到
    有關於電腦
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    改變了我們的生活，
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    當它們變得
    小到可以讓我們帶到任何地方時。
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    在醫學上，
    有什麼東西是相對等的改變呢？
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    如果你有一個偵測器，
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    它小到可以在你的體內循環，
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    並靠它自己找到腫瘤，
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    而且還能把訊號傳到體外呢？
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    這聽起來有點像科幻小說，
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    但實際上，奈米科技
    已經可以讓我們做到了。
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    奈米科技已經讓我們能夠
    把製造偵測器的零件
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    從原本是頭髮寬度即100微米
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    縮更小到其 1/1000，
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    也就是100奈米。
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    這樣就有很大的影響了，
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    也就是說，材質實際上
    以奈米規格改變其特性。
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    就拿黃金這個普遍的材質來說，
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    當你把黃金磨到奈米粒子的大小，
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    它會從金色變成紅色。
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    如果你再拿一個更奇特的材質，
    像是硒化鎘 ──
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    一個大而黑的晶體，
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    若把它製成奈米大小，
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    然後放進一種液體裡，
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    並以光線照射它
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    它們會發光。
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    它們會發出藍色、綠色、
    黃色、橘色、紅色的光，
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    僅依據它們的大小不同。
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    這太神奇了！你可想像
    這樣一個在宏觀世界裡的物體嗎？
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    就好比你衣櫃裡那些
    全都是棉製的牛仔褲，
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    會依它們的尺寸大小
    而有不同的顏色。
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    （笑聲）
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    所以，身為一位醫師，
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    讓我感興趣的
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    不只是材質
    會依奈米規格的大小而改變顏色；
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    它們在你身體裡面的
    運行方式也會改變。
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    而我們將運用這種觀察方式
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    來製作更好的癌症偵測器。
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    讓我向各位解釋一下，
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    這是身體裡面的一條血管，
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    圍繞著血管的是一個腫瘤。
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    我們把奈米粒子注射到血管裡面，
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    然後觀察它們如何從
    血流中進到腫瘤裡面。
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    結果我們看到
    許多腫瘤的血管有漏洞，
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    所以奈米粒子會從血流漏向腫瘤，
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    它們是否會漏出去
    取決於它們的大小。
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    在這影像
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    較小、100奈米的
    藍色奈米粒子正在漏出去，
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    較大、500奈米的紅色奈米粒子
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    則留在血流當中。
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    所以身為一位工程師，
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    依據我所製作的物質大小，
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    可改變它在你身體裡的去處。
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    在我的實驗室，我們最近
    作出一種癌症奈米偵測器，
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    它小到可以進入身體並找尋腫瘤，
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    我們設計它用來監聽腫瘤的侵犯：
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    腫瘤需要製造這些
    化學訊號的樂音來擴散。
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    腫瘤為了要從它長出來的
    組織突破出去，
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    它必須製造一種
    稱為「酵素」的化學物質，
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    來穿破組織架構而出。
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    我們設計這些奈米粒子
    可被腫瘤酵素活化，
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    一個酵素一小時內
    可活化一千個這種化學反應。
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    用工程術語來說，我們稱這種
    1:1000 比率為一種放大率，
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    它會變得超靈敏。
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    所以我們製造出一種
    超靈敏的癌症偵測器，
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    但我要如何把這個活化訊號傳到體外，
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    我要從那裡著手呢？
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    為此，我們要再利用另一個
    奈米規格生物學，
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    而這與腎臟有關。
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    腎臟是一種過濾器，
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    它的功能就是將廢物
    從血液濾出並排入尿液，
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    其實腎臟所過濾的物質
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    也是根據大小而定。
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    所以在這影片，各位可以看到
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    任何小於 5 奈米的物質，
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    會從血液通過腎臟而排入尿液，
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    其他比較大的物質會被留下來。
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    好，如果我做了一個
    100 奈米的癌症偵測器，
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    然後把它注射到血流裡面，
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    它會漏入腫瘤裡面，
    被腫瘤酵素活化，
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    並釋放一種微小訊號，
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    小到可以被腎臟過濾出來，
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    然後排到尿液裡面，
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    這樣在體外
    就有我可以偵測到的訊號了。
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    好，但還有一個問題。
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    這是一個很微小的訊號，
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    我要如何偵測呢？
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    訊號其實只是一種分子，
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    是我們工程師設計出來的分子。
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    它們完全是合成的，
    我們可以設計它們，
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    讓它與我們選擇的工具完全相容。
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    如果我們要用一種
    相當靈敏的昂貴設備 ──
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    叫做質譜儀，
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    那麼我們會製造
    一種特定質量的分子。
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    或許我們想讓它
    不那麼昂貴且方便攜帶，
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    那麼我們會製造
    能被試紙抓住的分子，
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    就像驗孕一樣。
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    事實上，現在有很多的試紙測試方法，
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    已廣泛應用在「試紙診斷」領域了。
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    好的，我們做這個有什麼用處呢？
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    接下來我要告訴各位的是
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    身為一位終身研究員，
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    我想對各位訴說我的夢想。
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    我不能說這是個承諾；
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    但它至少是個夢想。
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    我認為我們都必須有夢想
    來讓我們向前邁進，
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    甚至，特別是癌症研究人員。
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    我要告訴各位我期望
    我的技術將來會有何進展，
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    我的團隊和我都會盡心盡力地
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    讓這期望成真。
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    好的，我要開始了。
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    我夢想有一天，
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    大家不用再使用昂貴的篩檢設備
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    來做大腸鏡檢查
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    或乳房攝影檢查
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    或子宮頸抹片檢查，
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    而是你可能扎一針，
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    等一個小時，
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    然後在試紙上做尿液檢測即可。
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    我想像這甚至
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    不需要穩定的電流
    或專業醫療人士在檢驗室裡就可能做到。
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    或許他們可以遠隔千里
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    僅用智能手機連結影像即可。
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    我知道這聽起來像是個夢想，
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    但在實驗室，
    我們已經用在老鼠身上了，
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    對於偵測肺癌、大腸癌及卵巢癌，
    這比現行方法更有用。
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    而這也意味著我期望
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    有一天，在病人腫瘤開始成長的10年內，
    我們就可以偵測到。
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    在各行各業、世界各地的人都能受惠，
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    這會促成早期治療，
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    藉由早期發現，
    我們能比今日拯救更多人的性命。
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    謝謝！
  • 10:23 - 10:30
    （掌聲）
Title:
這微小粒子能在你身上漫遊找到腫瘤
Speaker:
桑吉塔．巴蒂亞
Description:

如果可以在惡性腫瘤傷害我們的數年前找到它們，而且不必使用昂貴的篩檢設備或甚至穩定的電流，這樣會如何呢？身兼醫師、生物工程師、企業家的桑吉塔．巴蒂亞（Sangeeta Bhatia ）領導了一個多重領域的實驗室，尋找新穎的方法來了解、診斷並治療人類的疾病。她的目標：她要讓因癌症死亡中三分之二的病人是可預防的。她以異常清楚的方式，分析複雜的奈米粒子科學，並分享了她對能挽救數百萬生命完全嶄新偵測癌症的檢查的夢想。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:43

Chinese, Traditional subtitles

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