Nalika Paula Hammond pisanan teka ing kampus MIT minangka mahasiswa taun pisanan ing awal 1980-an, dheweke ora yakin yen dheweke duweke. Nyatane, nalika dheweke ngandhani pamirsa MIT, dheweke rumangsa kaya "penipu."
Profesor Paula Hammond Institut MIT, insinyur kimia sing misuwur ing donya sing wis ngentekake akeh karir akademik ing MIT, menehi kuliah Penghargaan Prestasi Fakultas James R. Killian Jr. 2023-24. Kredit gambar: Jake Belcher
Nanging, perasaan kasebut ora suwe, amarga Hammond wiwit golek dhukungan ing antarane kanca-kancane lan fakultas MIT. "Komunitas pancen penting kanggo aku, kanggo ngrasakake aku duwe, rumangsa duwe papan ing kene, lan aku nemokake wong sing gelem ngrangkul lan ndhukung aku," ujare.
Hammond, insinyur kimia sing misuwur ing donya sing wis ngentekake sebagian besar karir akademike ing MIT, menehi komentar nalika kuliah Penghargaan Prestasi Fakultas James R. Killian Jr. 2023-24.
Diadegake ing 1971 kanggo ngurmati presiden kaping 10 MIT, James Killian, Penghargaan Killian ngakoni prestasi profesional sing luar biasa dening anggota fakultas MIT. Hammond dipilih kanggo penghargaan taun iki "ora mung kanggo prestasi lan kontribusi profesional sing luar biasa, nanging uga kanggo kehangatan lan kamanungsan sing asli, pamikiran lan kepemimpinan sing efektif, lan empati lan etika," miturut kutipan penghargaan kasebut.
"Profesor Hammond minangka pionir ing riset nanoteknologi. Kanthi program sing ngluwihi ilmu dhasar kanggo riset translasi ing obat lan energi, dheweke wis ngenalake pendekatan anyar kanggo desain lan pangembangan sistem pangiriman obat sing kompleks kanggo perawatan kanker lan pencitraan noninvasif, "ujare Mary Fuller, ketua fakultas MIT lan profesor. sastra, ingkang maringi penghargaan. "Minangka kanca-kancane, kita seneng ngrayakake karire saiki."
Ing wulan Januari, Hammond wiwit dadi wakil provost MIT kanggo fakultas. Sadurunge, dheweke dadi ketua Departemen Teknik Kimia suwene wolung taun, lan dijenengi Profesor Institut ing 2021.
Teknik serbaguna
Hammond, sing tansaya munggah ing Detroit, kredit tuwane karo instilling katresnan ilmu. Bapake minangka salah siji saka sawetara PhD Black ing biokimia nalika iku, nalika ibune entuk gelar master ing keperawatan saka Universitas Howard lan ngedegake sekolah perawat ing Wayne County Community College. "Sing nyedhiyakake akeh kesempatan kanggo wanita ing wilayah Detroit, kalebu wanita warna," ujare Hammond.
Sawise entuk gelar sarjana saka MIT ing 1984, Hammond makarya minangka insinyur sadurunge bali menyang Institut minangka mahasiswa pascasarjana, entuk gelar PhD ing 1993. Sawise rong taun postdoc ing Universitas Harvard, dheweke bali menyang fakultas MIT ing 1995. .
Ing jantung riset Hammond yaiku teknik sing dikembangake kanggo nggawe film tipis sing bisa "nyusut-bungkus" nanopartikel. Kanthi nyetel komposisi kimia film kasebut, partikel kasebut bisa disesuaikan kanggo ngirim obat utawa asam nukleat lan target sel tartamtu ing awak, kalebu sel kanker.
Kanggo nggawe film kasebut, Hammond diwiwiti kanthi nglapisi polimer sing diisi positif ing permukaan sing muatan negatif. Banjur, luwih akeh lapisan bisa ditambahake, gantian polimer sing diisi positif lan negatif. Saben lapisan kasebut bisa ngemot obat utawa molekul liyane sing migunani, kayata DNA utawa RNA. Sawetara film kasebut ngemot atusan lapisan, liyane mung siji, saengga bisa migunani kanggo macem-macem aplikasi.
"Apa sing paling apik babagan proses lapisan-lapisan yaiku aku bisa milih klompok polimer sing bisa diurai kanthi biokompatibel, lan aku bisa ngganti karo bahan obat. Iki tegese aku bisa nggawe lapisan film tipis sing ngemot obat-obatan ing macem-macem titik ing film kasebut, "ujare Hammond. "Banjur, nalika film kasebut mudhun, bisa ngeculake obat kasebut kanthi urutan terbalik. Iki ngidini kita nggawe film sing kompleks, multidrug, nggunakake teknik adhedhasar banyu sing prasaja.
Hammond njlèntrèhaké carane film lapisan-by-layer iki bisa digunakake kanggo ningkataké wutah balung, ing aplikasi sing bisa bantuan wong lair karo cacat balung congenital utawa wong sing ngalami ciloko traumatik.
Kanggo nggunakake kasebut, laboratorium dheweke nggawe film kanthi lapisan rong protein. Salah sijine, BMP-2, yaiku protein sing sesambungan karo sel stem diwasa lan ngindhuksi supaya bisa mbedakake dadi sel balung, ngasilake balung anyar. Kapindho faktor wutah disebut VEGF, kang stimulates wutah saka pembuluh getih anyar sing bantuan balung kanggo regenerasi. Lapisan kasebut ditrapake ing scaffold jaringan sing tipis banget sing bisa ditanem ing situs cedera.
Hammond lan murid-muride ngrancang lapisan kasebut supaya yen ditanem, bakal ngeculake VEGF luwih awal, luwih saka seminggu utawa luwih, lan terus ngeculake BMP-2 nganti 40 dina. Ing sinau saka clurut, padha ketemu sing scaffold tissue iki stimulates wutah saka balung anyar sing meh ora bisa dibedakake karo balung alami.
Target kanker
Minangka anggota MIT's Koch Institute for Integrative Cancer Research, Hammond uga wis ngembangake lapisan-lapisan lapisan sing bisa ningkatake kinerja nanopartikel sing digunakake kanggo pangiriman obat kanker, kayata liposom utawa nanopartikel sing digawe saka polimer sing diarani PLGA.
"Kita duwe macem-macem operator obat sing bisa dibungkus kanthi cara iki. Aku nganggep dheweke kaya gobstopper, ing ngendi ana macem-macem lapisan permen lan larut siji-sijine, "ujare Hammond.
Nggunakake pendekatan iki, Hammond wis nggawe partikel sing bisa ngirim pukulan siji-loro menyang sel kanker. Kaping pisanan, partikel kasebut ngeculake dosis asam nukleat kayata short interfering RNA (siRNA), sing bisa mateni gen kanker, utawa microRNA, sing bisa ngaktifake gen supresor tumor. Banjur, partikel kasebut ngeculake obat kemoterapi kayata cisplatin, sing sel saiki luwih rentan.
Partikel-partikel kasebut uga kalebu "lapisan siluman" njaba sing duwe muatan negatif sing nglindhungi supaya ora dirusak ing aliran getih sadurunge bisa tekan target. Lapisan njaba iki uga bisa diowahi kanggo mbantu partikel dijupuk dening sel kanker, kanthi nggabungake molekul sing ngiket protein sing akeh banget ing sel tumor.
Ing karya sing luwih anyar, Hammond wis wiwit ngembangake nanopartikel sing bisa target kanker ovarium lan mbantu nyegah penyakit kasebut kambuh sawise kemoterapi. Ing babagan 70 persen pasien kanker ovarium, perawatan babak pertama efektif banget, nanging tumor kambuh ing sekitar 85 persen kasus kasebut, lan tumor anyar iki biasane tahan banget kanggo obat.
Kanthi ngganti jinis lapisan sing ditrapake kanggo nanopartikel sing ngirim obat, Hammond nemokake manawa partikel kasebut bisa dirancang kanggo mlebu ing sel tumor utawa nempel ing permukaane. Nggunakake partikel sing nempel ing sel, dheweke wis ngrancang perawatan sing bisa mbantu miwiti respon imun pasien marang sel tumor sing berulang.
"Kanthi kanker ovarium, sawetara sel kekebalan sing ana ing papan kasebut, lan amarga ora duwe akeh sel kekebalan, angel banget kanggo menehi respon imun," ujare. "Nanging, yen kita bisa ngirim molekul menyang sel tetanggan, sawetara sing ana, lan bisa diuripake maneh, mula kita bisa nindakake apa wae."
Kanggo tujuan kasebut, dheweke ngrancang nanopartikel sing ngirim IL-12, sitokin sing ngrangsang sel T ing sacedhake supaya bisa tumindak lan wiwit nyerang sel tumor. Ing panaliten babagan tikus, dheweke nemokake yen perawatan iki nyebabake respon sel T memori jangka panjang sing nyegah kanker ovarium kambuh.
Hammond nutup kuliahe kanthi njlèntrèhaké pengaruh sing ditindakake Institut ing saindhenging kariré.
"Iku wis pengalaman transformative," dheweke ngandika. "Aku pancene nganggep papan iki khusus amarga bisa ngumpulake wong lan ngidini kita nindakake perkara sing ora bisa ditindakake dhewe. Lan dhukungan sing kita tampa saka kanca-kanca, kolega, lan murid-murid kita sing bisa nggawe kabeh bisa ditindakake.
Ditulis dening Anne Trafton
