This tiny particle could roam your body to find tumors | Sangeeta Bhatia

Translator: Lanny Yunita Reviewer: Dewi Barnas

In the space that used to house one transistor,

Di tempat yang dulu hanya bisa untuk menaruh satu transistor,

we can now fit one billion.

sekarang bisa diisi 1 milyar transistor.

That made it so that a computer the size of an entire room

Karenanya, sebuah komputer seukuran satu ruangan

now fits in your pocket.

sekarang bisa muat dalam saku Anda.

You might say the future is small.

Katanya, masa depan itu kecil.

As an engineer,

Sebagai seorang insinyur,

I'm inspired by this miniaturization revolution in computers.

saya terinspirasi oleh revolusi komputer yang makin lama makin kecil ini.

As a physician,

Sebagai seorang dokter,

I wonder whether we could use it to reduce the number of lives lost

saya berpikir apakah revolusi ini bisa digunakan untuk mengurangi

angka kematian yang disebabkan oleh salah satu penyakit

due to one of the fastest-growing diseases on Earth:

yang paling cepat berkembang di bumi: kanker.

cancer.

Now when I say that,

Ketika saya bilang begitu,

what most people hear me say is that we're working on curing cancer.

banyak orang mengira kami sedang berusaha menyembuhkan kanker.

And we are.

Dan itu memang benar.

But it turns out

Tapi ternyata

that there's an incredible opportunity to save lives

ada kesempatan hebat untuk menyelamatkan nyawa

through the early detection and prevention of cancer.

melalui deteksi dini dan pencegahan penyakit kanker.

Worldwide, over two-thirds of deaths due to cancer are fully preventable

Di seluruh dunia, lebih dari 2/3 kematian akibat kanker bisa dicegah

using methods that we already have in hand today.

menggunakan metode yang sudah kita kenal saat ini.

Things like vaccination, timely screening

Metode seperti vaksinasi, pengujian tepat waktu

and of course, stopping smoking.

dan tentu saja, berhenti merokok.

But even with the best tools and technologies that we have today,

Tapi bahkan dengan peralatan dan teknologi terbaik yang ada sekarang,

some tumors can't be detected

beberapa tumor tak bisa dideteksi

until 10 years after they've started growing,

hingga 10 tahun sejak tumor itu mulai tumbuh,

when they are 50 million cancer cells strong.

setelah ia menjadi 50 juta sel kanker yang kuat.

What if we had better technologies

Seandainya ada teknologi yang lebih baik

to detect some of these more deadly cancers sooner,

untuk mendeteksi kanker yang mematikan,

when they could be removed,

ketika tumor dapat segera diambil,

when they were just getting started?

ketika ia baru mulai tumbuh?

Let me tell you about how miniaturization might get us there.

Saya akan jelaskan bagaimana miniaturisasi bisa membantu kita.

This is a microscope in a typical lab

Ini adalah mikroskop di laboratorium biasa

that a pathologist would use for looking at a tissue specimen,

yang digunakan ahli patologi untuk mengambil sampel jaringan,

like a biopsy or a pap smear.

seperti biopsi atau pap smear.

This $7,000 microscope

Mikroskop seharga 7.000 dolar AS ini

would be used by somebody with years of specialized training

akan digunakan oleh seseorang yang sudah bertahun-tahun terlatih

to spot cancer cells.

menganalisa sel kanker.

This is an image from a colleague of mine at Rice University,

Ini adalah gambar dari rekan saya di Universitas Rice,

Rebecca Richards-Kortum.

Rebecca Richards-Kortum.

What she and her team have done is miniaturize that whole microscope

Bersama timnya, dia membuat mikroskop miniatur ini

into this $10 part,

ke dalam koin 10 dolar ini,

and it fits on the end of an optical fiber.

yang bisa masuk ke ujung fiber optik.

Now what that means is instead of taking a sample from a patient

Ini artinya, alih-alih mengambil sampel dari pasien

and sending it to the microscope,

dan mengirimkannya ke mikroskop,

you can bring the microscope to the patient.

Anda bisa membawa mikroskop kepada pasien.

And then, instead of requiring a specialist to look at the images,

Lalu, alih-alih meminta seorang spesialis untuk menganalisa gambar itu,

you can train the computer to score normal versus cancerous cells.

Anda bisa melatih komputer untuk membandingkan sel normal vs sel kanker.

Now this is important,

Dan ini penting,

because what they found working in rural communities,

karena berdasarkan pengalaman di daerah pedesaan,

is that even when they have a mobile screening van

bahkan jika mereka punya mobil uji keliling

that can go out into the community and perform exams

yang bisa menjangkau masyarakat dan mengadakan pengujian

and collect samples

dan mengumpulkan sampel

and send them to the central hospital for analysis,

dan mengirimnya ke rumah sakit pusat untuk dianalisa,

that days later,

dan beberapa hari kemudian,

women get a call with an abnormal test result

perempuan dengan hasil tes tidak normal akan ditelepon

and they're asked to come in.

dan mereka akan diminta datang.

Fully half of them don't turn up because they can't afford the trip.

Setengah dari mereka tidak datang karena masalah biaya.

With the integrated microscope and computer analysis,

Dengan mikroskop terpadu dan analisa komputer,

Rebecca and her colleagues have been able to create a van

Rebecca dan rekan-rekannya berhasil menciptakan sebuah mobil van

that has both a diagnostic setup and a treatment setup.

yang punya peralatan diagnosa dan juga fasilitas perawatan.

And what that means is that they can do a diagnosis

Itu artinya mereka bisa melakukan diagnosa

and perform therapy on the spot,

dan melakukan terapi seketika itu juga,

so no one is lost to follow up.

jadi semua orang mendapatkan tindak lanjut.

That's just one example of how miniaturization can save lives.

Ini hanya satu contoh bagaimana miniaturisasi bisa menyelamatkan nyawa.

Now as engineers,

Sebagai insinyur,

we think of this as straight-up miniaturization.

menurut kami ini adalah miniaturisasi yang sebenarnya.

You took a big thing and you made it little.

Sesuatu yang besar dibuat menjadi kecil.

But what I told you before about computers

Tapi yang saya sampaikan sebelumnya

was that they transformed our lives

adalah bahwa komputer telah mengubah hidup kita

when they became small enough for us to take them everywhere.

ketika ukurannya menjadi cukup kecil untuk bisa dibawa kemana-mana.

So what is the transformational equivalent like that in medicine?

Jadi perubahan apa yang setara di bidang kedokteran?

Well, what if you had a detector

Nah, bagaimana jika Anda punya sebuah alat pendeteksi

that was so small that it could circulate in your body,

yang begitu kecil sehingga bisa menjelajahi tubuh Anda,

find the tumor all by itself

dan menemukan tumor dengan sendirinya

and send a signal to the outside world?

lalu mengirimkan sinyal keluar?

It sounds a little bit like science fiction.

Kedengarannya agak seperti fiksi ilmiah.

But actually, nanotechnology allows us to do just that.

Tapi sebenarnya, nanoteknologi telah memungkinkan kita untuk melakukannya.

Nanotechnology allows us to shrink the parts that make up the detector

Nanoteknologi mampu menyusutkan bagian-bagian detektor itu,

from the width of a human hair,

dari hanya selebar rambut manusia,

which is 100 microns,

yaitu 100 mikron,

to a thousand times smaller,

menjadi seribu kali lebih kecil,

which is 100 nanometers.

yaitu 100 nanometer.

And that has profound implications.

Dan dampaknya amat sangat besar.

It turns out that materials actually change their properties

Rupanya materi berubah sifatnya

at the nanoscale.

dalam skala nano.

You take a common material like gold,

Katakanlah materi yang lazim seperti emas,

and you grind it into dust, into gold nanoparticles,

apabila kita menggerusnya hingga menjadi debu, menjadi partikel emas nano,

and it changes from looking gold to looking red.

warnanya berubah dari keemasan menjadi kemerahan.

If you take a more exotic material like cadmium selenide --

Jika kita ambil materi yang lebih eksotis seperti kadmium selenid --

forms a big, black crystal --

berbentuk kristal hitam yang besar --

if you make nanocrystals out of this material

jika Anda membuat kristal nano dari materi ini

and you put it in a liquid,

dan Anda letakkan di dalam cairan,

and you shine light on it,

dan sorotkan sinar padanya,

they glow.

ia berkilau

And they glow blue, green, yellow, orange, red,

biru, hijau, kuning, oranye, merah,

depending only on their size.

tergantung ukurannya.

It's wild! Can you imagine an object like that in the macro world?

Luar biasa! Coba bayangkan benda seperti itu dalam dunia makro?

It would be like all the denim jeans in your closet are all made of cotton,

Seperti semua jins denim di lemari Anda, yang semuanya dibuat dari bahan katun

but they are different colors depending only on their size.

tapi warnanya berbeda-beda tergantung ukurannya.

(Laughter)

(Tertawa)

So as a physician,

Nah, sebagai dokter,

what's just as interesting to me

yang sama menariknya bagi saya

is that it's not just the color of materials

adalah bahwa tidak hanya warna material

that changes at the nanoscale;

yang berubah dalam skala nano;

the way they travel in your body also changes.

tapi caranya menjelajahi tubuh juga berubah.

And this is the kind of observation that we're going to use

Dan observasi seperti inilah yang akan kita gunakan

to make a better cancer detector.

untuk membuat detektor kanker yang lebih baik.

So let me show you what I mean.

Jadi begini maksud saya.

This is a blood vessel in the body.

Ini adalah pembuluh darah di tubuh.

Surrounding the blood vessel is a tumor.

Yang mengelilinginya adalah tumor.

We're going to inject nanoparticles into the blood vessel

Kita akan menyuntikkan partikel nano ke dalam pembuluh darah

and watch how they travel from the bloodstream into the tumor.

dan mengamati bagaimana ia bergerak melalui aliran darah menuju tumor.

Now it turns out that the blood vessels of many tumors are leaky,

Ternyata pembuluh darah yang dikelilingi banyak tumor itu bocor,

and so nanoparticles can leak out from the bloodstream into the tumor.

sehingga partikel nano bisa keluar dari aliran darah menuju tumor.

Whether they leak out depends on their size.

Tapi ini tergantung pada ukuran partikelnya.

So in this image,

Jadi dalam gambar ini,

the smaller, hundred-nanometer, blue nanoparticles are leaking out,

partikel nano biru yang lebih kecil, seukuran 100 nanometer merembes keluar,

and the larger, 500-nanometer, red nanoparticles

dan partikel nano merah yang lebih besar, seukuran 500-nanometer,

are stuck in the bloodstream.

terkurung di dalam aliran darah.

So that means as an engineer,

Itu artinya,

tergantung pada seberapa besar atau kecil material yang saya buat,

depending on how big or small I make a material,

sebagai insinyur, saya bisa mengendalikan arahnya di dalam tubuh Anda.

I can change where it goes in your body.

In my lab, we recently made a cancer nanodetector

Baru-baru ini, kami membuat sebuah detektor nano kanker di lab saya,

that is so small that it could travel into the body and look for tumors.

yang ukurannya begitu kecil sehingga bisa menjelajahi tubuh mencari sel tumor.

We designed it to listen for tumor invasion:

Kami merancangnya untuk mengamati serangan tumor:

the orchestra of chemical signals that tumors need to make to spread.

susunan sinyal kimia yang dibuat tumor untuk menyebar.

For a tumor to break out of the tissue that it's born in,

Untuk keluar dari jaringan dimana ia terbentuk,

it has to make chemicals called enzymes

tumor harus memproduksi zat kimia yang disebut enzim

to chew through the scaffolding of tissues.

untuk menghancurkan konstruksi jaringan.

We designed these nanoparticles to be activated by these enzymes.

Kami merancang partikel nano ini agar bisa diaktivasi oleh enzim tersebut.

One enzyme can activate a thousand of these chemical reactions in an hour.

Satu enzim bisa mengaktivasi ribuan reaksi kimia ini dalam satu jam.

Now in engineering, we call that one-to-a-thousand ratio

Dalam dunia teknik, ini disebut

amplifikasi dengan rasio 1 banding 1.000

a form of amplification,

and it makes something ultrasensitive.

yang menjadikannya sangat sensitif.

So we've made an ultrasensitive cancer detector.

Jadi kami telah membuat sebuah detektor kanker yang sangat sensitif.

OK, but how do I get this activated signal to the outside world,

Lalu bagaimana caranya mengirimkan sinyal aktivasi ini keluar tubuh,

where I can act on it?

supaya tumor bisa ditanggapi?

For this, we're going to use one more piece of nanoscale biology,

Untuk itu, kita akan menggunakan satu lagi biologi dengan skala nano

and that has to do with the kidney.

yang berhubungan dengan ginjal.

The kidney is a filter.

Ginjal adalah semacam saringan.

Its job is to filter out the blood and put waste into the urine.

Tugasnya menyaring keluar darah dan membuang limbah ke urine.

It turns out that what the kidney filters

Ternyata, apa yang disaring oleh ginjal

is also dependent on size.

juga tergantung pada ukuran.

So in this image, what you can see

Jadi dalam gambar ini, bisa terlihat

is that everything smaller than five nanometers

bahwa apapun yang lebih kecil dari 5 nanometer

is going from the blood, through the kidney, into the urine,

mengalir dari darah, melewati ginjal, menuju urine,

and everything else that's bigger is retained.

dan semua lainnya yang lebih besar tertahan.

OK, so if I make a 100-nanometer cancer detector,

Baiklah, jadi jika saya membuat detektor kanker 100 nanometer,

I inject it in the bloodstream,

dan menyuntikkannya ke dalam aliran darah,

it can leak into the tumor where it's activated by tumor enzymes

ia bisa menembus ke dalam tumor dimana ia akan diaktivasi oleh enzim tumor

to release a small signal

dan mengeluarkan sinyal kecil,

that is small enough to be filtered out of the kidney

yang cukup kecil agar bisa tersaring keluar dari ginjal

and put into the urine,

dan masuk ke dalam urine.

I have a signal in the outside world that I can detect.

Sekarang sinyalnya ada di luar tubuh dan bisa bisa dideteksi.

OK, but there's one more problem.

Tapi ada satu masalah lagi.

This is a tiny little signal,

Ini adalah sinyal yang amat kecil,

so how do I detect it?

bagaimana saya bisa mendeteksinya?

Well, the signal is just a molecule.

Yah, sinyal itu hanya molekul semata.

They're molecules that we designed as engineers.

Molekul yang dirancang sekelompok insinyur.

They're completely synthetic, and we can design them

Sinyal ini sepenuhnya sintetis, jadi kita bisa merancangnya

so they are compatible with our tool of choice.

agar bisa disesuaikan dengan peralatan yang digunakan.

If we want to use a really sensitive, fancy instrument

Jika kita menggunakan alat keren dan sangat sensitif

called a mass spectrometer,

yang disebut spektrometer massa,

then we make a molecule with a unique mass.

maka kita membuat molekul dengan massa yang unik.

Or maybe we want make something that's more inexpensive and portable.

Atau mungkin kita ingin sesuatu yang tidak begitu mahal dan praktis.

Then we make molecules that we can trap on paper,

Kita bisa membuat molekul yang bisa disaring dengan kertas,

like a pregnancy test.

seperti alat tes kehamilan.

In fact, there's a whole world of paper tests

Kenyataannya, ada begitu banyak uji kertas

that are becoming available in a field called paper diagnostics.

yang semakin banyak dikenal dalam bidang diagnosa kertas.

Alright, where are we going with this?

Jadi, kemana arah tujuan kita sekarang?

What I'm going to tell you next,

Satu hal lagi,

as a lifelong researcher,

sebagai seorang peneliti sejati,

represents a dream of mine.

ini mewakili impian pribadi saya.

I can't say that's it's a promise;

Saya tidak bisa bilang ini adalah janji;

it's a dream.

ini adalah sebuah impian.

But I think we all have to have dreams to keep us pushing forward,

Tapi saya rasa kita semua harus punya impian yang bisa memotivasi kita,

even -- and maybe especially -- cancer researchers.

bahkan -- dan mungkin terutama -- bagi para peneliti kanker.

I'm going to tell you what I hope will happen with my technology,

Yang saya harapkan terjadi dalam teknologi saya,

that my team and I will put our hearts and souls

bahwa tim saya dan saya akan mengerahkan segenap hati dan jiwa kami

into making a reality.

mewujudkannya menjadi kenyataan.

OK, here goes.

OK, jadi begini.

I dream that one day,

Saya bermimpi suatu saat nanti,

instead of going into an expensive screening facility

alih-alih mengunjungi lab uji yang mahal

to get a colonoscopy,

untuk mendapatkan kolonoskopi,

or a mammogram,

atau mamogram,

or a pap smear,

atau pap smear,

that you could get a shot,

Anda bisa mendapatkan suntikan,

wait an hour,

tunggu selama satu jam,

and do a urine test on a paper strip.

dan melakukan tes urine pada sepotong kertas.

I imagine that this could even happen

Saya membayangkan bahwa ini bisa terjadi

without the need for steady electricity,

tanpa perlu ada listrik yang stabil,

or a medical professional in the room.

atau ahli medis profesional.

Maybe they could be far away

Mungkin mereka ada di tempat jauh

and connected only by the image on a smartphone.

dan hanya terhubung dengan smartphone.

Now I know this sounds like a dream,

Saya tahu ini kedengarannya seperti mimpi

but in the lab we already have this working in mice,

tapi di lab kami sudah melakukannya menggunakan tikus,

where it works better than existing methods

yang bekerja lebih efektif dari metode saat ini

for the detection of lung, colon and ovarian cancer.

untuk mendeteksi kanker paru-paru, usus besar dan ovarium.

And I hope that what this means

Dan saya harap semua ini berarti

is that one day we can detect tumors in patients

bahwa suatu saat kita bisa mendeteksi tumor dalam tubuh pasien

sooner than 10 years after they've started growing,

sebelum sampai 10 tahun setelah tumor mulai tumbuh,

in all walks of life,

tak peduli siapa Anda,

all around the globe,

di seluruh dunia,

and that this would lead to earlier treatments,

sehingga kita bisa memberikan perawatan dini,

and that we could save more lives than we can today,

dan kita bisa menyelamatkan nyawa lebih dari yang telah kita capai saat ini,

with early detection.

dengan pendeteksian dini.

Thank you.

Terima kasih.

(Applause)

(Tepuk tangan)