TED日本語 - アヌシュカ・ナイクナーレ: 十代の科学者が考えた、傷の治癒を促す発明

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TED日本語 - アヌシュカ・ナイクナーレ: 十代の科学者が考えた、傷の治癒を促す発明

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十代の科学者が考えた、傷の治癒を促す発明
A teen scientist's invention to help wounds heal
アヌシュカ・ナイクナーレ
Anushka Naiknaware

内容

家のガレージで作業しながら、アヌシュカ・ナイクナーレは創傷の治療過程を観察できるセンサーを作り上げ、グーグルサイエンスフェアの最年少優勝者(当時13歳)となりました。彼女の独創的な発明は、世界的に問題になっている慢性創傷の解決を目指しています。慢性創傷とは糖尿病などの持病よって傷が正常に治らなくなることで、毎年世界で何億ドルもの医療費が失われています。このトークを聞いて、彼女が発明した「スマート創傷被覆材」 がどのように機能するのかを知り、彼女が自分の物語を広めて他の人々に影響を与える姿をご覧ください。

Script

Ever since I was a young girl, I was always fascinated --

(Laughter)

Oh!

(Laughter)

OK, I meant younger and more short.

(Laughter)

If that's possible to imagine. But ever since I was a young girl, I was always fascinated with how the world worked exactly how it did. So this, very early on, led me to the fields of mathematics and chemistry. I would keep going further and further, and as I kept going, I realized that all the fields of science are interconnected. And without one, the others have little or no value.

So, inspired by Marie Curie and my local science museum, I decided to start asking these questions myself and engage in my own independent research, whether it be out of my garage or my bedroom.

I started reading journal papers, started doing science competitions, started participating in science fairs, doing anything I could to get the knowledge that I so desperately wanted. So while I was studying anatomy for a competition, I came across the topic of something called chronic wounds. And one thing that stood out to me was a statistic that said that the number of people in the United States with chronic wounds exceeds the number of people with breast cancer, colon cancer, lung cancer and leukemia, combined. Hold up. So what is a chronic wound?

(Laughter)

And why haven't I heard about a 5K walk for chronic wounds, why haven't I even heard about a chronic wound in general?

(Laughter)

So after I got past those preliminary questions, and one that I will clarify for you, a chronic wound is essentially when someone gets a normal wound, except it fails to heal normally because the patient has some kind of preexisting condition, which in most cases is diabetes.

So more staggering statistics were to be found as I kept going on in this research. In the year 2010 alone,50 billion dollars were spent worldwide to treat chronic wounds. In addition, it's estimated that about two percent of the population will get a chronic wound at some point in their lifetime. This was absurd.

So as I started doing more research, I found that there was a correlation between the moisture level inside a wound dressing and the stage of healing that the chronic wound would be at. So I decided, why don't I design something to measure the moisture level within the wound so this can help doctors and patients treat their wounds better. And essentially, expedite the healing process. So that's exactly what I set out to do. Being a 14-year-old working out of her garage-turned-lab, I had a lot of constraints. Most being that I wasn't given a grant, I wasn't given a lot of money, and I wasn't given a lot of resources. In addition, I had a lot of criteria, as well. Since this product would be readily interacting with the body, it had to be biocompatible, it also had to be low-cost, as I was designing it and paying for it myself. It also had to be mass-manufacturable, because I wanted it to be made anywhere, for anyone.

Thus, I drafted up a schematic. What you see on the left hand-side is the early schematics in my design, showing both a bird's-eye view and also one stacking variant. A stacking variant means that the entire product is consisted of different individual parts that have to work in unison. And what's shown there is one possible arrangement.

So what exactly is this? So I had gone on to testing my sensors and as all scientists have stumbles along their work, I also had a couple of problems in my first generation of sensors. First of all, I couldn't figure out how to get a nanoparticle ink into a printcheck cartridge without spilling it all over my carpet. That was problem number one. Problem number two was, I couldn't exactly control the sensitivity of my sensors. I couldn't scale them up or down, I couldn't really do anything of that sort. So I wanted something to solve it. Problem one was easily solved by some scouting on eBay and Amazon for syringes that I could use. Problem two, however, required a lot more thought.

So this is where this factors in. So what a space-filling curve does is it aims to take up all the area it can within one unit square. And by writing a computer program, you can have different iterations of the different curve, which increasingly get close to one unit square, but never quite reaches there. So now I could control the thickness, the size, I could do whatever I want with it, and I could predict my results. So I started constructing my sensors and testing them more rigorously, using money that I had gotten from previous science fair awards. Lastly, I had to connect this data in order to be read. So I interfaced it with a Bluetooth chip, which you can see here by the app screenshots on the right. And what this does is that anyone can monitor the progress of their wound, and it can be transmitted over a wireless connection to the doctor, the patient or whoever needs it.

[ Continued Testing and Refinement ]

So in conclusion, my design was successful -- however, science never ends. There's always something to be done, something to be refined. So that's what I'm currently in the process of doing. However, what I learned was what's more important than the actual thing I designed is an attitude that I had taken on while doing this. And that attitude was, even though I'm a 14-year-old working in her garage on something that she doesn't completely understand, I could still make a difference and contribute to the field. And that's what inspired me to keep going, and I hope it inspires many others to also do work like this even though they're not very sure about it. So I hope that's a message that you all take on today.

Thank you.

(Applause)

私は幼い頃から いつも心惹かれ ―

(笑)

あっ

(笑)

つまり もっと若くて小さい時です

(笑)

それが想像できるならばですが 幼い頃から私は 世界の仕組みを解き明かす事に とても心惹かれていました これが私を幼い時期から 数学と化学の分野へと 導きました 学んで 学んで さらに学んで 私は 全ての科学の分野は 互いに繋がっている事に気づいたのです 故に 何処かが欠けると その他も価値を失います

そこで マリ・キュリーと 地元の科学博物館に閃きを得て 科学についての問いを立て 寝室やガレージの中で 独自の研究に取り組み始めました

まずは論文を読み始め そこから科学コンテストや 科学フェアに参加し始めたりと 必要な知識を得るために できることはなんでもしました 解剖学をコンテンストに向けて 勉強していた時 私は慢性創傷という題材に 出会いました その中で目を引いたのが あるデータでした アメリカで慢性創傷を 患う人は 乳癌、結腸癌、肺癌、白血病の患者の数を 足した数よりも多いのです 「ちょっと待って」 「慢性創傷って何だろう?」

(笑)

「なぜ『慢性創傷患者支援のための 5キロウォーク』とか 慢性創傷自体についてすら 聞いたことがないんだろう?」

(笑)

このような基本的な問題を解決して ― ちなみに 皆さんに1つご説明すると 慢性創傷とは 要するに 誰かがごく普通の怪我をした際 傷が正常に治らないことです これは患者になにかしらの 持病がある場合に起こります 大抵は糖尿病などが多いですね

そして 研究を 進めていくうちに さらに驚異的な統計を見つけました 2010年だけで 世界中で500億ドルものお金が 慢性創傷を治療するためだけに使われました さらに 人口の約2%が 慢性創傷を発症する可能性があると 推測されています これはとんでもないことです

私はさらに研究する中で 創傷被覆材の中の水分と 創傷の回復段階に 相関関係があることに 気づきました そこで私は考えました 傷の中の水分を測るものを デザインすれば それによって 医者と患者が 傷を治療しやすくなり 結果的に 治癒を早められるのではないか そこで これを実行に移しました ガレージで研究していた 14歳の私には 障害がたくさんありました 一番は 助成金がなかったこと お金があまりなかったこと そして 資材がなかったことです さらに 満たさなければいけない条件が たくさんありました この商品は拒絶なしに 体と馴染まなければいけないため 生体適合性があり 低価格であること これは私が設計し 自分のお金で作っていたからです さらには 大量生産できること それが何処ででも 誰にでも 作れるようにしたかったからです

従って 私は図解を作りました 左は 初期の頃のデザインです 上から見た図と積層図です 積層図は 製品が様々な部品からできていて それら全てが一体となって 機能することを表します ここで示しているのは 様々な可能性の1つです

では これはなんなのか? 私はセンサーをテストしていて 全ての科学者がつまづくように 私も初期のセンサーで 様々な問題に直面しました まず初めに どうやって 炭素ナノ粒子インクをこぼさずに カートリッジに入れればいいのか わかりませんでした これが第一の問題でした 第二の問題は センサー感度の制御でした 感度を上げることも 下げることもできず お手上げでした 私はなんとかこの問題を 解決したかったのです 第一の問題は アマゾンとイーベイで 注射器を見つけて すぐに解決できました しかし 第二の問題は もっと考える必要がありました

そこでこれが役に立ちます 空間充填曲線は 一つの単位正方形の面積を できるだけ埋めようとします コンピュータープログラムを作れば 様々な曲線を 様々な形で 反復させることができ 一つの単位正方形に 限りなく近づけることができます これで私は自由にセンサーの 太さと大きさを調整しながら 結果を予測できるようになりました 私は以前獲得した 科学フェアなどの賞金を元に センサーを作り より厳密に試験し始めました 最後に データを解析するために 繋げる必要がありました ここで私はブルートゥースチップを 用いました 右側にあるアプリの スクリーンショットの通りです こうすることにより 誰にでも傷の治癒の具合が確認でき ワイヤレスで医者や患者 その情報を必要とする人に 送信できます

[今後の実験方針と改善点]

結論として 私のデザインは 成功しましたー ですが 科学に終わりはありません 常にやることはあり 改善されるものがあります それが今の私の課題です しかし 私の学んだ事は 実際にデザインした 製品よりも大切なのは 私がその過程で 得た姿勢です その姿勢とは たとえ自分のガレージで 完全に理解していない物を 作っている14歳でも 科学の分野に貢献できる事です これが私を突き動かし続けた 教訓であり そしてあまり自信がない 他の人への インスピレーションになることを 願っています これが今日私の 伝えたかった言葉です

ありがとうございました

(拍手)

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品詞分類

  • 主語
  • 動詞
  • 助動詞
  • 準動詞
  • 関係詞等

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