Pilihan Editor

Pencipta Mencipta Hidup, Pernafasan Paru Manusia pada Chip | Sanjay Gupta | Teknologi baru dijangka merevolusikan pengujian dadah di Amerika Syarikat

Anonim

Ingber mengetahui satu atau dua perkara tentang bioengineering. Beliau adalah Pengarah Pengasas Institut Wyss untuk Kejuruteraan Biologi Diilhamkan. Dilahirkan daripada $ 250 juta sumbangan dari milyuner Swiss Hansjorg Wyss, cita-cita Institut adalah sebesar hadiah: untuk mengubah cara kita membuat teknologi.

"Kami telah menemui cukup sekarang tentang bagaimana alam semulajadi membina kawalan dan pengilang, dan kami 'telah menyedari bahawa alam semula jadi melakukannya lebih baik daripada manusia, "kata Ingber. "Ideanya ialah kita boleh belajar dari alam semula jadi dan inovasi kejuruteraan reka bentuk, peranti, bahan baru yang boleh berfungsi dengan cara biologi kita. Itu boleh menjadi lebih serasi, yang boleh menjadi lebih berfungsi, lebih spesifik, kurang toksik, dan benar-benar diintegrasikan ke dalam badan kita dengan cara yang lancar. "

Ingber menyelia beratus-ratus projek dan kakitangan sekitar 350 jurutera, pengurus produk, dan pasca-dokumentasi. Beliau percaya bahawa pasukannya telah dapat menghasilkan ide dan produk transformatif kerana halangan yang wujud dalam persekitaran penyelidikan tradisional tidak wujud di Wyss.

"Kami memecahkan model akademik yang biasa kerana kami bukan jabatan, Kami tidak berada di mana-mana sekolah, kami tidak memindahkan semua fakulti kami bersama-sama. Kami sebenarnya membiarkan fakulti kami kekal di jabatan mereka sendiri dan di empayar kecil mereka sendiri, "katanya. "Kami kemudian mengumpulkan bit kecil kumpulan setiap orang dalam apa yang kami panggil 'kolaboratories'. Mereka adalah tempat di mana kita bekerjasama di sekitar projek-projek tertentu, tidak dimiliki oleh ahli fakulti, ia dimiliki oleh projek. Mereka benar-benar dianjurkan oleh semangat dan sains, bukan oleh garis panduan pentadbiran dan sempadan jabatan. "

Wyss mempunyai kolaborator, perkongsian, dan perjanjian konsortium di seluruh dunia, dan Ingber menyatakan bahawa ia terus berkembang. "Ia seperti perusahaan bintang," katanya. "Anda mempunyai orang dari mana-mana sahaja. Ini adalah salah satu perkara yang paling hebat yang saya tidak fikir orang biasa menyedari."

Satu produk yang mendekati peringkat akhir pembangunan melibatkan organ manusia pada cip. Pegawai Kanan Saintis Geraldine Hamilton menyampaikan paru-paru pada cip di TED Boston musim panas ini. Tidak boleh dikelirukan dengan paru komputerisasi, Hamilton dan pasukannya sebenarnya telah membina paru-paru pada cip plastik mengenai panjang suku tahun. Mereka menggunakan sel paru-paru dan sel darah manusia dan mampu meniru pernafasan dalam cip. "Ideanya ialah cip ini akan lebih baik meramalkan tindak balas manusia terhadap dadah, tetapi juga memberi kita pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana penyakit ini berfungsi dan berpotensi membantu kami mencari penawar yang lebih baik untuk penyakit," kata Hamilton. dolar untuk menguji sebatian tunggal. Banyak nyawa haiwan yang hilang akibat tahun ujian haiwan untuk produk tertentu. Sekiranya Wyss dapat berjaya menjalankan fasa ujian melalui organ pada cip, maka haiwan dan wang boleh disimpan. Jadi Hamilton, tidak berhenti di paru-paru. Pasukannya telah mengembangkan beberapa organ yang mengalahkan, termasuk jantung, buah pinggang, dan hati pada cip. "Kekuatan sebenar datang dari menghubungkan mereka bersama," kata Hamilton. "Anda boleh mula meramalkan semua fungsi tubuh manusia."

Cara tubuh manusia bertindak balas kepada apa-apa adalah sangat rumit. Ia bukan hanya satu organ, tetapi selalunya interaksi antara organ. Jadi, Dr Hamilton bekerja dengan Sony - pengeluar utama yang membuat DVD antara elektronik lain, untuk membuat cip pada skala yang boleh dibeli dan murah. "Bayangkan cip kami boleh masuk ke dalam kartrij kecil dan kartrij itu boleh memasangkan instrumen," kata Hamilton. "Sama seperti yang anda lakukan dengan CD. Anda mendapat CD, anda memasukkannya, anda menggunakan alat kawalan jauh untuk mengerjakannya."

Sebaik sahaja semua cip dipasangkan, mikroskop berkuasa mengambil gambar secara langsung sel-sel dan menghantar data terus ke iPhone, iPad atau meja komputer supaya perubahan dan perkembangan boleh dimonitor dalam masa nyata, "Ini menyediakan antara muka pengguna yang membolehkan anda mengetahui dengan tepat apa yang berlaku dengan setiap cip anda, "kata Hamilton.

Apa yang mereka temui dalam ujian awal telah menjadi tumpuan. "Apa yang menakjubkan ialah kami telah menemui perkara-perkara yang tidak pernah dilihat sebelum ini, kami tidak hanya meniru, kami meramalkannya. Kami mendapati bahawa gerakan pernafasan bertanggungjawab untuk bahagian terakhir penyerapan zarah-zarah ini," kata Ingber. Mereka juga dapat menguji ubat baru untuk mencegah cecair dalam paru-paru, yang dikenali sebagai adema pulmonari. Syarikat-syarikat ubat-ubatan itu menguji tidak lama selepas itu pada arnab dan anjing dan mengesahkan penemuan dari pasukan Hamilton.

Setelah sistem ini tersedia untuk makmal untuk dibeli, Ingber menjangka ia akan menggantikan ujian haiwan, yang akan mengurangkan kos dan memendekkan tempoh masa proses pengujian dadah. Yang paling penting, ujian akan dijalankan di sel-sel manusia, yang dia percaya akan mempunyai keupayaan ramalan yang lebih tinggi.

arrow