Pagpili ng editor

Mga Imbentor Lumikha ng Pamumuhay, Paghinga Human Lung sa isang Chip | Sanjay Gupta |

Anonim

"Marahil ang pangunahing hamon sa pagbuo ng gamot ay ang buong modelo ng pag-unlad ng gamot ay nasira," ayon kay Donald Ingber, isang propesor ng senior bioengineering sa Unibersidad ng Harvard. "Alam ng lahat na alam ng mga kompanya ng gamot na alam ito ng FDA, pero walang nakagawa ng anumang bagay tungkol dito."

Alam ni Ingber ang isang bagay o dalawa tungkol sa bioengineering. Siya ang Founding Director ng Wyss Institute para sa Biologically Inspired Engineering. Ipinanganak mula sa isang $ 250 milyon na donasyon mula sa Swiss na bilyunaryo na Hansjorg Wyss, ang ambisyon ng Institute ay kasing dami ng regalo: upang baguhin kung paano namin gumawa ng teknolohiya.

"Kami ay nalantad nang sapat na ngayon tungkol sa kung paano ang kalikasan ay bumuo ng mga kontrol at mga tagagawa, at kami 'Napagtanto na ang kalikasan ay mas mahusay kaysa sa tao, "sabi ni Ingber. "Ang ideya ay na maaari naming matuto mula sa likas na katangian at mga disenyo ng mga makabagong ideya sa engineering, mga kagamitan, mga bagong materyales na maaaring magtrabaho sa paraan ng aming biology. Iyon ay maaaring maging mas magkatugma, na maaaring maging mas functional, mas tiyak, mas nakakalason, at tunay na isinama sa ang aming mga katawan sa tuluy-tuloy na paraan. "

Angber ay nangangasiwa sa daan-daang mga proyekto at isang tauhan ng mga 350 na mga inhinyero, tagapamahala ng produkto, at post-doc. Naniniwala siya na ang kanyang mga koponan ay nakapagbuo ng mga ideya at mga produkto na transformative dahil ang mga hadlang na umiiral sa mga tradisyonal na kapaligiran ng pananaliksik ay hindi umiiral sa Wyss.

"Nasira namin ang karaniwang modelo ng akademiko dahil hindi kami isang departamento, hindi kami sa anumang paaralan, hindi namin inilipat ang lahat ng aming mga guro magkasama. Talaga naming ipaalam sa aming mga guro ay mananatili sa kanilang sariling mga kagawaran at sa kanilang sariling mga maliit na empires, "sinabi niya. "Pagkatapos ay dinala namin ang maliliit na piraso ng bawat grupo ng tao sa tinatawag naming 'mga collaborator.' Ang mga ito ay mga lugar kung saan nakikipagtulungan kami sa paligid ng mga partikular na proyekto. Hindi ito pag-aari ng isang miyembro ng guro, ito ay pag-aari ng isang proyekto Sila ay talagang organisado sa pamamagitan ng pag-iibigan at agham, hindi sa mga pamantayang administratibo at mga hangganan ng departamento. pakikipagsosyo, at mga kasunduan sa kasunduan sa buong mundo, at sinabi ni Ingber na patuloy itong lumalaki. "Ito ay tulad ng mga bituin enterprise," sinabi niya. "Mayroon kang mga tao mula sa lahat ng dako. Ito ay isa sa mga pinaka-kamangha-manghang mga bagay na sa palagay ko hindi nakikita ng karaniwang tao."

Ang isang produkto na malapit sa mga huling yugto ng pag-unlad ay nagsasangkot ng mga organo ng tao sa isang maliit na tilad. Ang Senior Staff Scientist na si Geraldine Hamilton ay nagpakita ng baga sa isang maliit na tilad sa TED Boston ngayong summer. Hindi dapat malito sa isang computerized baga, ang Hamilton at ang kanyang koponan ay aktwal na nagtayo ng baga sa isang plastic chip tungkol sa haba ng isang isang-kapat. Ginamit nila ang mga baga ng dugo ng baga at dugo ng tao at nakagayaang humihinga sa loob ng maliit na tilad. "Ang ideya ay ang mga chips na ito ay mas mahusay na mahuhulaan ang tugon ng tao sa mga gamot, ngunit nagbibigay din sa amin ng isang mas mahusay na pag-unawa sa kung paano ang mga sakit na ito ay gumagana at potensyal na makakatulong sa amin na makahanap ng mas mahusay na pagpapagaling para sa mga sakit," sabi ni Hamilton. dolyar upang subukan ang anumang solong tambalan. Ang maraming buhay ng hayop ay nawala dahil sa mga taon ng pagsusuring hayop para sa anumang ibinigay na produkto. Kung ang Wyss ay maaaring matagumpay na magpatakbo ng bahagi ng pagsubok sa pamamagitan ng mga organo sa mga chips, maaaring mai-save ang mga hayop at pera. Kaya Hamilton, ay hindi tumigil sa baga. Ang kanyang koponan ay nakabuo ng isang bilang ng mga pagkatalo organo, kabilang ang isang puso, isang bato, at isang atay sa chips. "Ang tunay na kapangyarihan nito ay nagmumula sa pag-uugnay sa kanila," sabi ni Hamilton. "Maaari mong simulan upang mahulaan ang lahat ng function ng katawan ng tao."

Ang paraan ng katawan ng tao tumugon sa anumang bagay ay masyadong kumplikado. Ito ay hindi lamang isang organ, ngunit kadalasan ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga organo. Kaya, si Dr. Hamilton ay nagtatrabaho sa Sony - isang pangunahing tagagawa na gumagawa ng mga DVD sa iba pang mga electronics, upang lumikha ng mga chips sa isang sukat na maaaring magamit at hindi magastos. "Kaya isipin na ang aming mga chips ay maaaring makapasok sa isang maliit na kartutso at maaaring mag-plug ang cartridge sa isang instrumento," sabi ni Hamilton. "Magkakaroon ka ng isang CD, plug mo ito, gumamit ka ng remote control upang magtrabaho ito."

Sa sandaling ang lahat ng mga chips ay naka-plug in, ang isang malakas na mikroskopyo ay tumatagal ng mga live na imahe ng mga cell at nagpadala ng data nang direkta sa isang iPhone, iPad o computer desk upang ang mga pagbabago at mga pag-unlad ay maaaring masubaybayan sa real time, "Nagbibigay ito ng isang user interface na nagpapahintulot sa iyo na malaman nang eksakto kung ano ang nangyayari sa bawat isa sa iyong mga chips, "sabi ni Hamilton.

Ang kanilang natuklasan sa mga paunang pagsusulit ay groundbreaking. "Natatandaan namin na natuklasan namin ang mga bagay na hindi pa nakikita ng nakaraan, hindi lang namin gumanap, hinuhulaan namin ito. Natuklasan namin na ang mga paggalaw ng paghinga ay may pananagutan sa huling bahagi ng pagsipsip ng mga particle na ito," sabi ni Ingber. Kahit na nasubukan nila ang isang bagong gamot upang mapigilan ang tuluy-tuloy sa mga baga, na kilala bilang pulmonary adema.

Sa sandaling ang sistemang ito ay magagamit para sa mga laboratoryo upang bilhin, inuasa ni Ingber na ito sa kalaunan ay palitan ang pagsusuri sa hayop, na babawasan ang gastos at paikliin ang time frame ng proseso ng pagsubok sa droga. Ang pinakamahalaga, ang mga pagsusulit ay isasagawa sa mga selula ng tao, na sa paniniwala niya ay magkakaroon ng mas mataas na predictive capability.

arrow