Στην οργανική χημεία, οι επιστήμονες φτιάχνουν μόρια, πολύ περίπλοκα μόρια, κόβοντας ένα μεγάλο μόριο σε μικρότερα και χρησιμοποιώντας αντίστροφη μηχανική. Και ως χημικός, ένα από τα πράγματα που ήθελα να ρωτήσω την ερευνητική μου ομάδα λίγα χρόνια πριν ήταν, μπορούμε να φτιάξουμε ένα έξυπνο και καθολικό σετ χημείας; Στην ουσία, μπορουμε να φτιάξουμε μια "εφαρμογή χημείας";
Organic chemists make molecules, very complicated molecules, by chopping up a big molecule into small molecules and reverse engineering. And as a chemist, one of the things I wanted to ask my research group a couple of years ago is, could we make a really cool universal chemistry set? In essence, could we "app" chemistry?
Τώρα, τι θα σήμαινε αυτό και πώς θα το κάναμε; Για να ξεκινήσουμε να το φτιάξουμε αυτό, πήραμε έναν τρισδιάστατο εκτυπωτή και αρχίσαμε να τυπώνουμε τα ποτήρια ζέσεως και τους δοκιμαστικούς σωλήνες μας στη μια μεριά και το μόριο την ίδια στιγμή στην άλλη μεριά και να τα συνδυάζουμε σε αυτό που ονομάζουμε "αντιδρασμικό". Κι έτσι, τυπώνοντας τον σωλήνα και εφαρμόζοντας τη χημεία την ίδια στιγμή, μπορούμε να αρχίσουμε να χρησιμοποιούμε αυτό το καθολικό κιτ χημείας.
Now what would this mean, and how would we do it? Well to start to do this, we took a 3D printer and we started to print our beakers and our test tubes on one side and then print the molecule at the same time on the other side and combine them together in what we call reactionware. And so by printing the vessel and doing the chemistry at the same time, we may start to access this universal toolkit of chemistry.
Τι θα μπορούσε να σημαίνει αυτό; Αν μπορούμε να ενσωματώσουμε βιολογικά και χημικά δίκτυα σαν μια μηχανή αναζήτησης, έτσι ώστε αν έχεις ένα άρρωστο κύτταρο που πρέπει να θεραπεύσεις ή βακτήρια που θες να σκοτώσεις, αν το έχεις αυτό ενσωματωμένο στη συσκευή σου την ίδια στιγμή κι εφαρμόσεις τη χημεία, ίσως μπορείς να δημιουργήσεις φάρμακα με ένα νέο τρόπο.
Now what could this mean? Well if we can embed biological and chemical networks like a search engine, so if you have a cell that's ill that you need to cure or bacteria that you want to kill, if you have this embedded in your device at the same time, and you do the chemistry, you may be able to make drugs in a new way.
Πώς, λοιπόν, το κάνουμε αυτό στο εργαστήριο; Απαιτεί λογισμικό, απαιτεί υλικό και απαιτεί χημικούς δεσμούς. Και το πραγματικά ωραίο κομμάτι είναι, η ιδέα ότι θέλουμε να έχουμε ένα καθολικό σετ από μελάνια που βάζουμε στον εκτυπωτή, και κατεβάζεις το σχέδιο, την οργανική χημεία γι'αυτό το μόριο και το φτιάχνεις στη συσκευή. Κι έτσι μπορείς να φτιάξεις το μόριό σου στον εκτυπωτή χρησιμοποιώντας αυτό το λογισμικό.
So how are we doing this in the lab? Well it requires software, it requires hardware and it requires chemical inks. And so the really cool bit is, the idea is that we want to have a universal set of inks that we put out with the printer, and you download the blueprint, the organic chemistry for that molecule and you make it in the device. And so you can make your molecule in the printer using this software.
Τι θα σήμαινε, λοιπόν, αυτό; Τελικά, θα μπορούσε να σημαίνει ότι θα μπορούσες να τυπώσεις το δικό σου φάρμακο. Και αυτό είναι που κάνουμε αυτήν τη στιγμή στο εργαστήριο.
So what could this mean? Well, ultimately, it could mean that you could print your own medicine. And this is what we're doing in the lab at the moment.
Αλλά για να κάνουμε μικρά βήματα προς εκείνη την κατεύθυνση, πρώτα απ'όλα θέλουμε να μελετήσουμε τη σχεδίαση και την παραγωγή φαρμάκων ή την ανακάλυψη και την κατασκευή τους. Γιατί αν μπορούμε να τα κατασκευάσουμε αφού τα ανακαλύψουμε, μπορούμε να τα χρησιμοποιήσουμε παντού. Δε χρειαζόμαστε τους χημικούς πλέον. Μπορούμε να εκτυπώνουμε φάρμακα εκεί όπου τα χρειαζόμαστε. Μπορούμε να κάνουμε λήψη νέων διαγνωστικών τεστ. Πείτε, για παράδειγμα, ότι ένα νέο σούπερ μικρόβιο εμφανίστηκε. Το ψάχνεις στη μηχανή αναζήτησής σου, και δημιουργείς το φάρμακο για να αντιμετωπίσεις την απειλή. Αυτό λοιπόν σου επιτρέπει τη μοριακή συναρμολόγηση επί τόπου.
But to take baby steps to get there, first of all we want to look at drug design and production, or drug discovery and manufacturing. Because if we can manufacture it after we've discovered it, we could deploy it anywhere. You don't need to go to the chemist anymore. We can print drugs at point of need. We can download new diagnostics. Say a new super bug has emerged. You put it in your search engine, and you create the drug to treat the threat. So this allows you on-the-fly molecular assembly.
Αλλά ίσως το πιο σημαντικό κομμάτι για μένα, πηγαίνοντας προς το μέλλον είναι αυτή η ιδέα του να πάρεις τα δικά σου βλαστοκύτταρα, με τα δικά σου γονίδια και το δικό σου περιβάλλον, και να τυπώσεις το προσωπικό σου φάρμακο.
But perhaps for me the core bit going into the future is this idea of taking your own stem cells, with your genes and your environment, and you print your own personal medicine.
Και αν αυτό δε φαίνεται αρκετά εντυπωσιακό, πού νομίζετε ότι κατευθυνόμαστε; Λοιπόν, πρόκειται να αποκτήσετε τον προσωπικό σας κατασκευαστή ύλης. Διακτίνισέ με, Σκόττυ.
And if that doesn't seem fanciful enough, where do you think we're going to go? Well, you're going to have your own personal matter fabricator. Beam me up, Scotty.
(Χειροκρότημα)
(Applause)