Nalika Paula Hammond mimiti sumping di kampus MIT salaku murid taun kahiji dina awal 1980-an, anjeunna henteu yakin upami anjeunna milik. Nyatana, nalika anjeunna nyarios ka pamiarsa MIT, anjeunna ngarasa sapertos "penipu."
Professor MIT Institute Paula Hammond, insinyur kimia dunya-renowned anu geus spent lolobana karir akademik nya di MIT, nganteurkeun 2023-24 James R. Killian Jr. Fakultas Achievement Award kuliah. Kiridit gambar: Jake Belcher
Nanging, parasaan éta henteu lami, sabab Hammond mimiti mendakan dukungan diantara sasama mahasiswa sareng dosen MIT. "Komunitas penting pisan pikeun kuring, ngarasa yén kuring milik, ngarasa yén kuring ngagaduhan tempat di dieu, sareng kuring mendakan jalma-jalma anu daék nangkeup kuring sareng ngadukung kuring," saur anjeunna.
Hammond, insinyur kimia anu kasohor di dunya anu parantos nyéépkeun seueur karir akademikna di MIT, nyarioskeun anjeunna salami kuliah Penghargaan Prestasi Fakultas James R. Killian Jr. 2023-24.
Diadegkeun dina 1971 pikeun ngahormatan présidén ka-10 MIT, James Killian, Killian Award ngakuan prestasi profésional anu luar biasa ku anggota dosen MIT. Hammond kapilih pikeun panghargaan taun ieu "henteu ngan ukur pikeun prestasi sareng kontribusi profésionalna anu luar biasa, tapi ogé pikeun kahaneutan sareng kamanusaan anu asli, pamikiran sareng kapamimpinan anu efektif, sareng empati sareng étika na," numutkeun kutipan pangajén.
"Profésor Hammond nyaéta panaratas dina panalungtikan nanotéhnologi. Kalayan program anu ngalegaan tina élmu dasar pikeun panalitian panarjamahan dina ubar sareng énergi, anjeunna parantos ngenalkeun pendekatan énggal pikeun ngararancang sareng ngembangkeun sistem pangiriman ubar kompléks pikeun pengobatan kanker sareng pencitraan noninvasif, "saur Mary Fuller, ketua fakultas MIT sareng profesor. sastrawan, anu maparin pangajén. "Salaku kolega anjeunna, kami resep ngagungkeun karirna ayeuna."
Dina Januari, Hammond mimiti ngawula salaku wakil provost MIT pikeun fakultas. Sateuacanna, anjeunna pupuhu Jurusan Teknik Kimia salami dalapan taun, sareng anjeunna namina Profesor Institut di 2021.
Téhnik anu serbaguna
Hammond, anu digedékeun di Detroit, sks kolotna ku instilling cinta elmu. Bapana mangrupikeun salah sahiji ti saeutik pisan PhD Hideung dina biokimia dina waktos éta, sedengkeun indungna nampi gelar master dina asuhan ti Universitas Howard sareng ngadegkeun sakola perawat di Wayne County Community College. "Éta nyayogikeun kasempetan anu ageung pikeun awéwé di daérah Detroit, kalebet awéwé warna," saur Hammond.
Saatos nampi gelar sarjana ti MIT di 1984, Hammond damel salaku insinyur sateuacan uih deui ka Institut salaku mahasiswa pascasarjana, nampi gelar PhD di 1993. Saatos dua taun postdoc di Universitas Harvard, anjeunna balik deui ka fakultas MIT di 1995. .
Dina manah panalungtikan Hammond nyaéta téknik anu dikembangkeun ku anjeunna pikeun nyiptakeun pilem ipis anu dasarna tiasa "nyusut-bungkus" nanopartikel. Ku nyaluyukeun komposisi kimia pilem ieu, partikel tiasa disaluyukeun pikeun nganteurkeun obat atanapi asam nukléat sareng nargétkeun sél khusus dina awak, kalebet sél kanker.
Pikeun nyieun pilem ieu, Hammond dimimitian ku layering polimér muatan positif kana beungeut muatan négatip. Lajeng, leuwih lapisan bisa ditambahkeun, alik polimér muatan positif jeung négatif. Unggal lapisan ieu bisa ngandung ubar atawa molekul mangpaat séjén, kayaning DNA atawa RNA. Sababaraha film ieu ngandung ratusan lapisan, batur ngan hiji, sahingga mangpaat pikeun rupa-rupa aplikasi.
"Anu saé ngeunaan prosés lapisan-demi-lapisan nyaéta kuring tiasa milih sakelompok polimér anu tiasa didegradasi anu saé biokompatibel, sareng kuring tiasa ngagentos ku bahan ubar urang. Ieu ngandung harti yén kuring tiasa ngawangun lapisan pilem ipis anu ngandung ubar anu béda-béda dina titik anu béda dina pilem, "saur Hammond. "Teras, nalika pilemna ngarusak, éta tiasa ngaleupaskeun obat-obatan éta dina urutan sabalikna. Ieu ngamungkinkeun urang pikeun nyiptakeun pilem anu kompleks, multidrug, ngagunakeun téknik dumasar cai anu sederhana.
Hammond ngajelaskeun kumaha pilem lapisan-demi-lapisan ieu tiasa dianggo pikeun ngamajukeun kamekaran tulang, dina aplikasi anu tiasa ngabantosan jalma anu dilahirkeun ku cacad tulang bawaan atanapi jalma anu ngalaman tatu traumatis.
Pikeun pamakéan éta, lab dirina geus nyieun film kalawan lapisan dua protéin. Salah sahijina, BMP-2, nyaéta protéin anu berinteraksi sareng sél stém déwasa sareng ngadorong aranjeunna ngabédakeun kana sél tulang, ngahasilkeun tulang anyar. Anu kadua nyaéta faktor pertumbuhan anu disebut VEGF, anu ngarangsang tumuwuhna pembuluh darah anyar anu ngabantosan tulang pikeun baranahan. Lapisan ieu diterapkeun kana parancah jaringan anu ipis pisan anu tiasa ditanam dina situs tatu.
Hammond sareng murid-muridna ngararancang palapis supados sakali ditanam, éta bakal ngabebaskeun VEGF awal, langkung ti saminggu atanapi langkung, sareng teras ngaleupaskeun BMP-2 dugi ka 40 dinten. Dina ulikan beurit, maranéhna manggihan yén Rancah jaringan ieu dirangsang tumuwuhna tulang anyar éta ampir teu bisa dibédakeun tina tulang alam.
Targeting kanker
Salaku anggota MIT's Koch Institute for Integrative Cancer Research, Hammond ogé parantos ngembangkeun lapisan-demi-lapisan lapisan anu tiasa ningkatkeun kinerja nanopartikel anu dianggo pikeun pangiriman obat kanker, sapertos liposom atanapi nanopartikel anu didamel tina polimér anu disebut PLGA.
"Kami ngagaduhan rupa-rupa pamawa narkoba anu tiasa urang bungkus ku cara ieu. Kuring nganggap aranjeunna sapertos gobstopper, dimana aya sadaya lapisan permen anu béda-béda sareng ngabubarkeun hiji-hiji, ”saur Hammond.
Nganggo pendekatan ieu, Hammond parantos nyiptakeun partikel anu tiasa nganteurkeun hiji-dua punch ka sél kanker. Kahiji, partikel ngaleupaskeun dosis asam nukléat kayaning short interfering RNA (siRNA), nu bisa mareuman gén cancerous, atawa microRNA, nu bisa ngaktipkeun gén tumor suppressor. Teras, partikel ngaleupaskeun ubar kémoterapi sapertos cisplatin, dimana sél ayeuna langkung rentan.
Partikel-partikel ogé kalebet "lapisan siluman" luar bermuatan négatif anu ngajagi aranjeunna tina karecah dina aliran getih sateuacan aranjeunna tiasa ngahontal targetna. Lapisan luar ieu ogé tiasa dirobih pikeun ngabantosan partikel anu dicandak ku sél kanker, ku ngalebetkeun molekul anu ngabeungkeut protéin anu seueur pisan dina sél tumor.
Dina karya anu langkung énggal, Hammond parantos ngamimitian ngembangkeun nanopartikel anu tiasa nargétkeun kanker indung sareng ngabantosan nyegah kambuh deui panyakit saatos kémoterapi. Dina ngeunaan 70 persén penderita kanker indung, babak kahiji perlakuan pohara efektif, tapi tumor recur dina ngeunaan 85 persén kasus eta, sarta tumor anyar ieu biasana kacida tahan ubar.
Ku cara ngarobah jinis palapis anu diterapkeun kana nanopartikel anu nganteurkeun ubar, Hammond mendakan yén partikel éta tiasa dirarancang pikeun asup kana sél tumor atanapi nempel kana permukaanna. Nganggo partikel anu nempel kana sél, anjeunna parantos ngararancang pangobatan anu tiasa ngabantosan luncat réspon imun pasien kana sél tumor anu kambuh.
"Kalayan kanker ovarium, saeutik pisan sél imun aya di rohangan éta, sarta ku sabab teu boga loba sél imun hadir, éta hésé pisan rev up réspon imun," ceuk manehna. "Nanging, upami urang tiasa nganteurkeun molekul ka sél tatangga, sababaraha anu aya, sareng kéngingkeun deui, maka urang tiasa ngalakukeun hiji hal."
Pikeun tujuan éta, anjeunna ngararancang nanopartikel anu nganteurkeun IL-12, sitokin anu ngarangsang sél T caket dieu pikeun muka aksi sareng ngawitan nyerang sél tumor. Dina ulikan beurit, anjeunna mendakan yén perlakuan ieu nyababkeun réspon sél T mémori jangka panjang anu nyegah kambuh deui kanker indung.
Hammond nutup ceramah nya ku ngajéntrékeun dampak nu Institute geus miboga on dirina sapanjang karirna.
"Éta mangrupikeun pangalaman transformatif," saur anjeunna. "Kuring bener-bener nganggap tempat ieu khusus sabab ngahijikeun jalma-jalma sareng ngamungkinkeun urang pikeun ngalakukeun hal-hal anu teu tiasa urang laksanakeun nyalira. Sareng éta dukungan anu urang kéngingkeun ti réréncangan, kolega, sareng murid urang anu leres-leres ngajantenkeun hal-hal.
Ditulis ku Anne Trafton
