Паула Хаммонд 1980-аад оны эхээр MIT-ийн оюутны хотхонд XNUMX-р курсын оюутан байхдаа анх ирэхдээ өөрийгөө харьяалагдах эсэхээ эргэлзэж байв. Үнэн хэрэгтээ тэрээр MIT-ийн сонсогчдод ярихдаа тэрээр "хууран мэхлэгч" шиг санагдсан.
MIT хүрээлэнгийн профессор Паула Хаммонд, дэлхийн нэр хүндтэй химийн инженер, MIT-д эрдэм шинжилгээний ажлынхаа ихэнх хугацааг өнгөрүүлсэн бөгөөд 2023-24 оны Жеймс Р.Киллиан Жр. Багш нарын амжилтын шагнал гардуулах лекц уншлаа. Зургийн кредит: Жейк Белчер
Гэсэн хэдий ч Хаммонд бусад оюутнууд болон MIT-ийн багш нарын дунд дэмжлэг олж эхэлсэн тул энэ мэдрэмж удаан үргэлжилсэнгүй. "Нийгэм надад хамаатай гэдгээ мэдрэх, энд өөрийн гэсэн байр суурьтай гэдгээ мэдрэх нь үнэхээр чухал байсан бөгөөд намайг тэвэрч, дэмжихэд бэлэн хүмүүсийг би олж мэдсэн" гэж тэр хэлэв.
Массачусетсийн Технологийн Технологийн Их Сургуульд эрдэм шинжилгээний ажлынхаа ихэнх хугацааг өнгөрүүлсэн дэлхийд алдартай химийн инженер Хаммонд 2023-24 оны Жеймс Р.Киллиан Жр. Факультетийн амжилтын шагнал гардуулах лекцийн үеэр ингэж хэлсэн байна.
1971 онд MIT-ийн 10 дахь ерөнхийлөгч Жеймс Киллианыг алдаршуулах зорилгоор байгуулагдсан Киллиан шагналыг MIT-ийн багшийн мэргэжлийн ер бусын амжилтыг үнэлдэг. Хаммонд энэ жилийн шагналд "зөвхөн мэргэжлийн асар их ололт амжилт, оруулсан хувь нэмрийг нь үнэлээд зогсохгүй жинхэнэ халуун дулаан сэтгэл, хүнлэг чанар, бодолтой, үр дүнтэй манлайлал, өрөвдөх сэтгэл, ёс зүйгээрээ" сонгогдсон байна.
“Профессор Хаммонд бол нанотехнологийн судалгааны анхдагч юм. Суурь шинжлэх ухаанаас эхлээд анагаах ухаан, эрчим хүчний орчуулгын судалгаа хүртэлх хөтөлбөрөөр тэрээр хорт хавдрын эмчилгээ, инвазив бус дүрслэлд зориулсан эм хүргэх цогц системийг зохион бүтээх, хөгжүүлэх шинэ арга барилыг нэвтрүүлсэн” гэж MIT-ийн багш, профессор Мэри Фуллер хэлэв. шагнал гардуулсан уран зохиолын. "Бид түүний хамтран ажиллагсдын хувьд түүний карьерыг өнөөдөр тэмдэглэж байгаадаа баяртай байна."
2021-р сард Хаммонд Массачусетсийн Технологийн Технологийн Технологийн дэд захирлаар ажиллаж эхэлсэн. Үүнээс өмнө тэрээр Химийн инженерийн тэнхимийг найман жил удирдаж, XNUMX онд хүрээлэнгийн профессороор шалгарчээ.
Олон талт техник
Детройт хотод өссөн Хаммонд шинжлэх ухааныг хайрлах хайрыг эцэг эхдээ суулгасан гэж үздэг. Түүний аав тэр үед биохимийн чиглэлээр цөөн тооны хар арьст докторуудын нэг байсан бол ээж нь Ховард их сургуульд сувилахуйн чиглэлээр магистрын зэрэг хамгаалж, Уэйн Каунти хотын коллежид сувилахуйн сургуулийг байгуулж байжээ. "Энэ нь Детройт хотын эмэгтэйчүүдэд, тэр дундаа өнгөт арьст эмэгтэйчүүдэд асар их боломжийг олгосон" гэж Хаммонд тэмдэглэв.
1984 онд MIT-д бакалаврын зэрэг хамгаалсны дараа Хаммонд инженерээр ажиллаж байгаад институтэд буцаж ирээд 1993 онд докторын зэрэг хамгаалсан. Харвардын их сургуульд хоёр жил докторын зэрэг хамгаалсны дараа тэрээр 1995 онд MIT-ийн факультетэд элсэн оржээ. .
Хаммондын судалгааны гол цөм нь нано бөөмсийг "багасгах" чадвартай нимгэн хальс үүсгэхийн тулд түүний боловсруулсан арга техник юм. Эдгээр хальсны химийн найрлагыг тохируулснаар бөөмсийг эм эсвэл нуклейн хүчлээр дамжуулж, биеийн тодорхой эсүүд, түүний дотор хорт хавдрын эсүүдэд чиглүүлэх боломжтой.
Эдгээр хальсыг бүтээхийн тулд Хаммонд эерэг цэнэгтэй полимеруудыг сөрөг цэнэгтэй гадаргуу дээр давхарлаж эхэлдэг. Дараа нь эерэг ба сөрөг цэнэгтэй полимерүүдийг ээлжлэн өөр давхарга нэмж болно. Эдгээр давхарга бүр нь ДНХ эсвэл РНХ зэрэг эм эсвэл бусад ашигтай молекулуудыг агуулж болно. Эдгээр киноны зарим нь хэдэн зуун давхаргыг агуулдаг бол зарим нь зөвхөн нэг давхаргатай байдаг тул тэдгээрийг өргөн хүрээний хэрэглээнд ашиглахад тустай болгодог.
"Давхарга давхрагын үйл явцын сайхан нь би био нийцтэй, задрах полимерүүдийн бүлгийг сонгож, тэдгээрийг эмийн материалаараа сольж чаддаг. Энэ нь би киноны өөр өөр цэгүүдэд янз бүрийн эм агуулсан нимгэн хальсан давхарга үүсгэж чадна гэсэн үг" гэж Хаммонд хэлэв. "Дараа нь хальс муудах үед тэр эмүүдийг урвуу дарааллаар гаргаж болно. Энэ нь бидэнд энгийн усан суурьтай техникийг ашиглан нарийн төвөгтэй, олон эм агуулсан кино бүтээх боломжийг олгож байна."
Хаммонд эдгээр давхаргын хальсыг ясны өсөлтийг дэмжихэд хэрхэн ашиглаж болохыг тайлбарласан бөгөөд энэ нь төрөлхийн ясны гажигтай төрсөн хүмүүст эсвэл гэмтлийн гэмтэлтэй хүмүүст туслах болно.
Үүний тулд түүний лаборатори хоёр уургийн давхарга бүхий хальс бүтээжээ. Эдгээрийн нэг болох BMP-2 нь насанд хүрэгчдийн үүдэл эстэй харилцан үйлчилж, ясны эсүүдэд ялгарч, шинэ яс үүсгэдэг уураг юм. Хоёр дахь нь VEGF хэмээх өсөлтийн хүчин зүйл бөгөөд ясыг нөхөн сэргээхэд тусалдаг шинэ цусны судасны өсөлтийг өдөөдөг. Эдгээр давхаргууд нь гэмтлийн голомтод суулгаж болох маш нимгэн эдийн тавцанд хэрэглэнэ.
Хаммонд болон түүний шавь нар уг бүрхүүлийг суулгасны дараа VEGF-ийг эрт, долоо хоногоос илүү хугацаанд гаргаж, BMP-2-ийг 40 хүртэл хоног үргэлжлүүлэн гаргахаар зохион бүтээжээ. Хулганад хийсэн судалгаагаар тэд энэ эд эсийн өсөлтийг өдөөдөг болохыг тогтоожээ шинэ яс Энэ нь байгалийн яснаас бараг ялгагдахааргүй байв.
Хорт хавдар руу чиглэсэн
Массачусетсийн Технологийн Технологийн Кох дахь Хорт хавдрын нэгдсэн судалгааны хүрээлэнгийн гишүүний хувьд Хаммонд мөн PLGA хэмээх полимерээр хийсэн липосом эсвэл нано бөөмс зэрэг хорт хавдрын эмийг дамжуулахад ашигладаг нано бөөмсийн гүйцэтгэлийг сайжруулах боломжтой давхарга бүрээс бүрээсийг боловсруулсан.
“Бидэнд ийм аргаар боож болох өргөн хүрээний хар тамхи тээвэрлэгч бий. Би тэднийг янз бүрийн чихрийн давхаргатай, нэг нэгээр нь уусдаг гахайн амьтан шиг боддог" гэж Хаммонд хэлэв.
Энэ аргыг ашиглан Хаммонд хорт хавдрын эсүүдэд нэгээс хоёр цохилт өгөх чадвартай бөөмсийг бүтээжээ. Нэгдүгээрт, бөөмс нь хорт хавдрын генийг унтрааж болох богино интерференцийн РНХ (siRNA) эсвэл хавдар дарангуйлагч генийг идэвхжүүлдэг микроРНХ зэрэг нуклейн хүчлийн тунг ялгаруулдаг. Дараа нь бөөмс нь цисплатин гэх мэт химийн эмчилгээний эмийг ялгаруулж, эсүүд илүү эмзэг болсон.
Мөн бөөмсүүд нь сөрөг цэнэгтэй гадна талын "далд давхарга" агуулдаг бөгөөд энэ нь тэднийг зорилтот түвшинд хүрэхээс нь өмнө цусанд задрахаас хамгаалдаг. Энэхүү гаднах давхаргыг мөн хавдрын эсүүд дээр элбэг байдаг уурагтай холбодог молекулуудыг оруулан тоосонцорыг хорт хавдрын эсүүдэд шингээхэд нь туслах зорилгоор өөрчилж болно.
Сүүлийн үеийн ажилдаа Хаммонд өндгөвчний хорт хавдрыг онилж, хими эмчилгээ хийлгэсний дараа дахин өвчлөхөөс сэргийлж чадах нано хэсгүүдийг боловсруулж эхэлжээ. Өндгөвчний хорт хавдраар өвчлөгсдийн 70 орчим хувьд эхний ээлжийн эмчилгээ өндөр үр дүнтэй байдаг ч эдгээр тохиолдлын 85 орчим хувьд нь хавдар давтагддаг ба эдгээр шинэ хавдар нь ихэвчлэн эмэнд тэсвэртэй байдаг.
Мансууруулах бодис түгээгч нано хэсгүүдэд түрхсэн бүрхүүлийн төрлийг өөрчилснөөр Хэммонд бөөмсийг хавдрын эсүүд рүү нэвтрэх эсвэл тэдгээрийн гадаргууд наалддаг байхаар зохион бүтээж болохыг олж мэдэв. Тэрээр эсэд наалддаг тоосонцорыг ашиглан дахин давтагдах хавдрын эсүүдэд өвчтөний дархлааны хариу урвалыг эхлүүлэхэд туслах эмчилгээг зохион бүтээжээ.
"Өндгөвчний хорт хавдрын үед энэ орон зайд маш цөөхөн дархлааны эсүүд байдаг бөгөөд тэдгээрт маш олон дархлааны эсүүд байдаггүй тул дархлааны хариу урвалыг сэргээхэд маш хэцүү байдаг" гэж тэр хэлэв. "Гэсэн хэдий ч, хэрэв бид молекулыг хөрш зэргэлдээ байгаа эсүүдэд, тэнд байгаа цөөхөн хэдэн эсүүдэд хүргэж, тэднийг идэвхжүүлж чадвал бид ямар нэг зүйл хийж чадна."
Үүний тулд тэрээр ойролцоох Т эсийг идэвхжүүлж, хавдрын эсүүд рүү довтолж эхэлдэг цитокин болох IL-12-ыг дамжуулдаг нано хэсгүүдийг зохион бүтээжээ. Хулганад хийсэн судалгаагаар тэрээр энэ эмчилгээ нь өндгөвчний хорт хавдар дахин үүсэхээс сэргийлж, урт хугацааны санах ойн Т эсийн хариу урвалыг өдөөдөг болохыг тогтоожээ.
Хаммонд лекцээ хааж, түүний карьерын туршид Институт түүнд үзүүлсэн нөлөөг тайлбарлав.
"Энэ бол өөрчлөлтийн туршлага байсан" гэж тэр хэлэв. “Би энэ газрыг үнэхээр онцгой газар гэж боддог, учир нь энэ газар хүмүүсийг нэгтгэж, ганцаараа хийж чадахгүй зүйлсийг хамтдаа хийх боломжийг бидэнд олгодог. Найз нөхөд, хамтран ажиллагсад, шавь нараасаа авдаг дэмжлэг нь бүх зүйлийг үнэхээр боломжтой болгодог."
Энн Трафтон бичсэн
Эх сурвалж: Массачусетсийн технологийн их сургууль
