Sa unang pag-abot ni Paula Hammond sa kampus sa MIT isip usa ka estudyante sa unang tuig sa sayong bahin sa 1980s, dili siya sigurado kung iya ba siya. Sa tinuud, ingon sa gisulti niya sa usa ka mamiminaw sa MIT, gibati niya nga "usa ka impostor."
Ang MIT Institute Propesor Paula Hammond, usa ka bantog nga inhenyero sa kemikal sa kalibutan nga naggugol sa kadaghanan sa iyang karera sa akademya sa MIT, naghatag sa 2023-24 James R. Killian Jr. Faculty Achievement Award lecture. Kredito sa hulagway: Jake Belcher
Bisan pa, kana nga pagbati wala magdugay, tungod kay si Hammond nagsugod sa pagpangita og suporta sa iyang mga kaubang estudyante ug mga magtutudlo sa MIT. "Ang komunidad hinungdanon kaayo alang kanako, nga mobati nga ako nahisakop, nga mobati nga ako adunay usa ka lugar dinhi, ug nakit-an nako ang mga tawo nga andam nga mogakos kanako ug mosuporta kanako," ingon niya.
Si Hammond, usa ka bantog nga inhenyero sa kemikal sa kalibutan nga naggugol sa kadaghanan sa iyang karera sa akademya sa MIT, mihimo sa iyang mga komento sa panahon sa 2023-24 James R. Killian Jr. Faculty Achievement Award lecture.
Gitukod kaniadtong 1971 aron pasidunggan ang ika-10 nga presidente sa MIT, si James Killian, ang Killian Award nag-ila sa talagsaon nga propesyonal nga mga nahimo sa usa ka miyembro sa faculty sa MIT. Gipili si Hammond alang sa award karong tuiga "dili lamang alang sa iyang talagsaon nga propesyonal nga mga kalampusan ug kontribusyon, apan alang usab sa iyang tinuod nga kainit ug pagkatawhanon, sa iyang pagkamahunahunaon ug epektibo nga pagpangulo, ug sa iyang empatiya ug pamatasan," sumala sa award citation.
"Si Propesor Hammond usa ka pioneer sa panukiduki sa nanotechnology. Uban sa usa ka programa nga gikan sa sukaranan nga siyensya hangtod sa panukiduki sa paghubad sa medisina ug kusog, gipaila niya ang mga bag-ong pamaagi alang sa pagdesinyo ug pag-uswag sa mga komplikado nga sistema sa paghatod sa tambal alang sa pagtambal sa kanser ug noninvasive imaging, ”miingon si Mary Fuller, chair sa MIT's faculty ug usa ka propesor. sa literatura, kinsa mipresentar sa award. "Ingon iyang mga kauban, nalipay kami nga gisaulog ang iyang karera karon."
Niadtong Enero, si Hammond nagsugod sa pagserbisyo isip bise provost sa MIT alang sa mga magtutudlo. Sa wala pa kana, siya ang nangulo sa Departamento sa Chemical Engineering sulod sa walo ka tuig, ug siya gihinganlan nga Institute Professor sa 2021.
Usa ka daghag gamit nga teknik
Si Hammond, nga nagdako sa Detroit, nagpasidungog sa iyang mga ginikanan sa pagsilsil sa gugma sa syensya. Ang iyang amahan usa sa pipila ka mga Black PhD sa biochemistry niadtong panahona, samtang ang iyang inahan nakakuha og master's degree sa nursing gikan sa Howard University ug nagtukod sa nursing school sa Wayne County Community College. "Naghatag kana usa ka dako nga kantidad sa oportunidad alang sa mga babaye sa lugar sa Detroit, lakip ang mga babaye nga kolor," ingon ni Hammond.
Human makuha ang iyang bachelor's degree gikan sa MIT sa 1984, si Hammond nagtrabaho isip usa ka engineer sa wala pa mibalik sa Institute isip usa ka graduate nga estudyante, nakakuha sa iyang PhD niadtong 1993. Human sa duha ka tuig nga postdoc sa Harvard University, mibalik siya aron moapil sa MIT faculty sa 1995 .
Sa sentro sa panukiduki ni Hammond mao ang usa ka teknik nga iyang gimugna aron makahimo og nipis nga mga salida nga mahimo’g maka-“shrink-wrap” nga mga nanopartikel. Pinaagi sa pag-tune sa kemikal nga komposisyon niini nga mga pelikula, ang mga partikulo mahimong ipasibo aron sa paghatud sa mga tambal o nucleic acid ug aron mapuntirya ang mga piho nga selula sa lawas, lakip ang mga selula sa kanser.
Aron mahimo kini nga mga salida, nagsugod si Hammond pinaagi sa pagbutang sa mga polimer nga positibo nga gikargahan sa usa ka nawong nga adunay negatibo nga bayad. Dayon, dugang nga mga lut-od ang mahimong idugang, nga magpulipuli sa positibo ug negatibo nga mga polymer. Ang matag usa niini nga mga layer mahimong adunay mga tambal o uban pang mapuslanon nga mga molekula, sama sa DNA o RNA. Ang uban niini nga mga pelikula adunay gatusan ka mga layer, ang uban usa ra, nga naghimo kanila nga mapuslanon alang sa usa ka halapad nga aplikasyon.
"Unsa ang nindot bahin sa layer-by-layer nga proseso mao nga makapili ako usa ka grupo sa mga degradable nga polimer nga maayo nga biocompatible, ug mahimo nako kini ilisan sa among mga materyales sa tambal. Nagpasabot kini nga makahimo ako og nipis nga mga layer sa pelikula nga adunay lainlaing mga tambal sa lainlaing mga punto sa sulod sa pelikula, ”miingon si Hammond. “Unya, kon ang pelikula madaot, kini makapagawas sa maong mga droga sa reverse order. Kini nakapahimo kanamo sa paghimo og komplikado, multidrug nga mga pelikula, gamit ang usa ka yano nga water-based nga teknik.”
Gihubit ni Hammond kung giunsa kini nga mga layer-by-layer nga mga salida magamit aron mapauswag ang pagtubo sa bukog, sa usa ka aplikasyon nga makatabang sa mga tawo nga natawo nga adunay mga depekto sa bukog sa congenital o mga tawo nga nakasinati og traumatic injuries.
Alang sa kana nga paggamit, ang iyang lab naghimo og mga pelikula nga adunay mga layer sa duha ka protina. Ang usa niini, ang BMP-2, usa ka protina nga nakig-interact sa mga hamtong nga stem cell ug nag-aghat kanila sa pagkalainlain ngadto sa mga selula sa bukog, nga nagpatunghag bag-ong bukog. Ang ikaduha mao ang growth factor nga gitawag ug VEGF, nga nagdasig sa pagtubo sa bag-ong mga kaugatan sa dugo nga makatabang sa bukog sa pagbag-o. Kini nga mga lut-od gipadapat sa usa ka nipis kaayo nga scaffold sa tisyu nga mahimong itanom sa lugar sa kadaot.
Gidisenyo ni Hammond ug sa iyang mga estudyante ang coating aron sa higayon nga ma-implant, kini mopagawas sa VEGF sayo, kapin sa usa ka semana o labaw pa, ug magpadayon sa pagpagawas sa BMP-2 sulod sa 40 ka adlaw. Sa usa ka pagtuon sa mga ilaga, ilang nakita nga kini nga tissue scaffold nakapukaw sa pagtubo sa bag-ong bukog nga halos dili mailhan gikan sa natural nga bukog.
Pag-target sa kanser
Isip miyembro sa MIT's Koch Institute for Integrative Cancer Research, si Hammond nakamugna usab og layer-by-layer coatings nga makapauswag sa performance sa nanoparticles nga gigamit alang sa cancer drug delivery, sama sa liposomes o nanoparticles nga gihimo gikan sa polymer nga gitawag og PLGA.
"Kami adunay usa ka halapad nga hanay sa mga tigdala sa droga nga mahimo namon nga maputos niini nga paagi. Gihunahuna ko sila sama sa usa ka gobstopper, diin adunay tanan nga lainlaing mga layer sa kendi ug sila matunaw sa usa ka higayon, ”miingon si Hammond.
Gamit kini nga pamaagi, si Hammond nakamugna og mga partikulo nga makahatag og usa-duha ka suntok sa mga selula sa kanser. Una, ang mga partikulo nagpagawas sa usa ka dosis sa usa ka nucleic acid sama sa mubo nga interfering RNA (siRNA), nga makapalong sa usa ka kanser nga gene, o microRNA, nga makapaaktibo sa tumor suppressor genes. Dayon, ang mga partikulo nagpagawas ug chemotherapy nga tambal sama sa cisplatin, diin ang mga selula karon mas huyang.
Ang mga partikulo naglakip usab sa usa ka negatibo nga bayad sa gawas nga "stealth layer" nga nanalipod kanila gikan sa pagkaguba sa agos sa dugo sa dili pa sila makaabot sa ilang mga target. Kini nga gawas nga layer mahimo usab nga usbon aron matabangan ang mga partikulo nga makuha sa mga selula sa kanser, pinaagi sa paglakip sa mga molekula nga nagbugkos sa mga protina nga abunda sa mga selula sa tumor.
Sa mas bag-o nga trabaho, si Hammond nagsugod sa pagpalambo sa mga nanopartikel nga mahimong target sa ovarian cancer ug makatabang sa pagpugong sa pagbalik sa sakit human sa chemotherapy. Sa mga 70 porsyento sa mga pasyente sa kanser sa ovarian, ang unang hugna sa pagtambal epektibo kaayo, apan ang mga tumor nagbalikbalik sa mga 85 porsyento sa mga kaso, ug kini nga mga bag-ong tumor sagad nga resistensya sa droga.
Pinaagi sa pag-usab sa matang sa coating nga gipadapat sa mga nanoparticle nga naghatud sa droga, nakit-an ni Hammond nga ang mga partikulo mahimong gidisenyo aron makasulod sa mga selula sa tumor o mopilit sa ilang mga ibabaw. Gamit ang mga partikulo nga mopilit sa mga selyula, nagdisenyo siya usa ka pagtambal nga makatabang sa pagsugod sa pagtubag sa resistensya sa pasyente sa bisan unsang nagbalikbalik nga mga selula sa tumor.
"Uban sa kanser sa ovarian, gamay ra nga mga immune cell ang naa sa kana nga wanang, ug tungod kay wala sila daghang mga immune cells nga naa, lisud kaayo ang pag-usab sa usa ka immune response," ingon niya. "Bisan pa, kung makahatag kami usa ka molekula sa mga silingan nga mga selyula, kadtong pipila nga naa, ug mapasig-uli kini, nan mahimo namon ang usa ka butang."
Alang niana nga katuyoan, iyang gidesinyo ang mga nanoparticle nga naghatod sa IL-12, usa ka cytokine nga nagpalihok sa duol nga mga T cells aron molihok ug magsugod sa pag-atake sa mga selula sa tumor. Sa usa ka pagtuon sa mga ilaga, iyang nakit-an nga kini nga pagtambal nag-aghat sa usa ka long-term memory nga T-cell nga tubag nga nagpugong sa pagbalik sa kanser sa ovarian.
Gitapos ni Hammond ang iyang lektyur pinaagi sa paghulagway sa epekto sa Institute kaniya sa tibuok niyang karera.
"Kini usa ka makapabag-o nga kasinatian," ingon niya. "Gihunahuna gyud nako nga kini nga lugar espesyal tungod kay kini naghiusa sa mga tawo ug naghimo kanamo nga maghiusa sa pagbuhat sa mga butang nga dili namon mahimo nga mag-inusara. Ug kana nga suporta nga among makuha gikan sa among mga higala, among mga kauban, ug among mga estudyante ang nagpaposible sa mga butang.
Gisulat ni Anne Trafton
