祝贺(3)

杀死肿瘤所需的辐射量取决于肿瘤细胞中的氧气水平。不同肿瘤之间可能有很大的不同，但肿瘤学家目前没有根据这些不同来调整辐射剂量。Stratagen Bio的联合创始人Gregory Ekchian博士开发出了一种读取肿瘤内氧气水平的传感器，帮助设计个体化癌症治疗。

他开发了一种新型放疗手段让医生用一系列空心导管刺穿肿瘤，然后通过导管放入放射性物质，使肿瘤充满放射线，一旦放射剂量达标就将放射性物质移除。

而且，Ekchian博士在导管的尖端添加了一条最近发明的氧敏感聚合物。在常规MRI扫描时，聚合物中的质子被激发，这些质子在被高水平氧气包围的导管中恢复平衡的速度远远快于低水平氧气环境。因此，它们恢复平衡的速度可以用来绘制出肿瘤不同部位的氧气水平如何变化，使肿瘤学家能够精确定位应该在哪里调节辐射剂量的长度和强度以达到最有效的效果。

“如果我们不担心健康的组织，我们只会增加辐射整个肿瘤的剂量，”他说：“但过量的辐射会伤害患者，这意味着弄清楚那些高剂量需要去哪里非常重要。”

Ekchian博士正准备公布一项包括7名宫颈癌患者的首个临床试验结果，他最终希望将他的氧传感应用于广泛的临床需求。

Siddharth Krishnan，29岁

麻省理工学院

“一个功能强大的微型传感器让疾病诊断更为简便迅速。“——《麻省理工科技评论》

Siddharth Krishnan博士是麻省理工学院的材料科学家，他开发出了一种微型传感器，可能挽救脑积水患者的生命。

脑积水是一种脑脊液在大脑中积聚的疾病。它可能出现在新生儿童中，也可能因为脑外伤在成年人中发生。几乎所有患者都需要安装分流管，把液体从他们的大脑排入胸腔或腹腔。如果不及时治疗，这种情况可能是致命的，但如果及时处理，往往可能完全康复。

然而如果分流失败，或者分流管堵塞，液体将再次在大脑中聚集。大约一半的分流管在6年内会出现这种情况，所以这是一个大问题。

早期检测分流故障的技术包括重复的CT扫描、MRI或X光检测，它们不但让患者接受危险剂量的辐射，而且并不完全可靠，因为它们只间接测量分流管的性能。有时，患者需要接受有创脑部手术，只是为了验证分流管是否工作。

Krishnan博士的传感器提供了一种无创方法来监测分流管的流量：它可以被放置在颈部皮肤上，分流管阀门附近。它测量几个不同地点的温度，从这些地点的温度分布推断液体是否流动。这一设备可以连续测量流量，通过蓝牙报告结果。

在今年早些时候发表在NPJ Digital Medicine杂志上的一篇论文报道了对7名患者进行的试验。他的传感器每次能够提供数小时的“强大、高质量的数据”。

Andreas Puschnik，31岁

陈·扎克伯格生物中心

“寻找治疗病毒感染的通用疗法，他可能让我们更好地应对下一场大流行病。”——《麻省理工科技评论》

寨卡（Zika）、埃博拉（Ebola）、SARS、登革热和COVID-19。这些疾病都让人闻之色变，然而导致它们的病毒并不是独立活着。为了繁殖，病毒需要劫持一个细胞，并利用它细胞内的成分产生更多的病毒。

对Andreas Puschnik博士来说，了解我们的哪些生物分子是病毒所依赖的，可能会带来新型的广效抗病毒药物。Puschnik博士说：“这个想法是病毒依赖于特定的细胞通路，这些通路本身可能成为药物靶标。”

这种称为宿主导向疗法的创新开发策略目前还处于早期阶段，Puschnik博士利用CRISPR基因编辑工具帮助加快它的开发速度。在一项大规模筛选中，他利用CRISPR在上千万个人类细胞中引入几十万个不同的基因突变。如果任何细胞能够从病毒感染中存活下来，这意味着他阻断了病毒繁殖所需要的分子通路。

Puschnik博士的研究已经帮助找到了一种像登革热病毒、寨卡病毒和西尼罗河病毒这样的黄病毒（flaviviruses）繁殖需要的蛋白酶，以及一种阻断它的药物。由于所有黄病毒的作用机制都是相似的，他希望这种药物能够成为治疗它们的“通用疗法”。

现在，他计划将注意力转向引起COVID-19的冠状病毒。他认为，一种改变细胞，使它们对冠状病毒不太友好的药物或许可以为下一次大流行做好准备：“你也许可以治疗你甚至还不知道的病毒。”