israelnieuws israelnieuws
 
  • Joop Soesan

De wetenschapper die nanotechnologie gebruikt om het onmogelijke te creëren


Prof. Hossam Haick van het Technion Israel Institute of Technology. Foto met dank aan Technion Woordvoerders Office


Hossam Haick, een professor aan het Technion Israel Institute of Technology en een expert op het gebied van nanotechnologie en niet-invasieve ziektediagnose, begon het interview met Diana Bletter van ISRAEL21C met een verhaal over zijn oudste zoon, Fadi, nu 13.


Toen Fadi een kleine jongen was, vertelde Haick, was hij bang voor water.


"Maar op een dag waren mijn vrouw en ik bij het zwembad in het Technion," vervolgde Haick, "en een ouder faculteit lid dat in het zwembad zwom - tot op de dag van vandaag weet ik zijn naam niet - stak zijn hand uit naar zijn armen en Fadi ging met hem het water in. En zo leerde Fadi zwemmen.”


Sindsdien is Fadi een competitieve zwemmer geworden en heeft hij talloze prijzen gewonnen. Haick zei dat hij altijd dankbaar zal zijn voor de onbekende man die zijn zoon kennis heeft laten maken met water.


En dat idee van experimenteren en nieuwe dingen proberen is symbolisch voor Haicks pionierswerk.


"Als ik onderzoek doe, spring ik in het water en leer dan zwemmen," zei Haick.


Met een zwarte band in karate heeft Haick de uitstraling van iemand die kalm en zachtaardig is, maar toch met een stalen focus. Met zijn 32-koppige team - een diverse groep wetenschappers uit de hele wereld, waaronder China, India en Rusland - heeft hij meer dan 42 patenten en patentaanvragen geproduceerd, waarvan vele al in licentie zijn gegeven aan internationale bedrijven.


Hij heeft beurzen, prijzen en erkenning gewonnen, waaronder een vermelding in 2008 op de "World's 35 leading young Scientists" van MIT's Technology Review.


Hij stelt zich graag het onmogelijke voor. Twee van zijn beroemdste uitvindingen zijn de SniffPhone , wiens nanotechnologiesensoren de adem analyseren om bepaalde soorten kanker te detecteren, en de NaNose , die biomarkers kan detecteren voor een verscheidenheid aan medische aandoeningen.



Moleculaire ritssluiting in plaats van hechtingen


Maar voordat hij meer uitlegde over die uitvindingen, was Haick enthousiast om de achtergrondinformatie over een van zijn nieuwste uitvindingen te delen.


'Ik heb de film 'The Terminator' gezien toen ik een kleine jongen was,' begon Haick en begon aan zijn volgende verhaal - het soort verhaal dat hij altijd las toen hij opgroeide in Nazareth met zijn vier broers en zussen. Zijn familie was arm, zei Haick, maar zijn ouders brachten altijd boeken mee naar huis over uitvinders en leiders als inspiratie.


"Zes of zeven jaar geleden heb ik de film opnieuw gezien." Haick pauzeerde. “Ken je het verhaal over de robot? Nou, plotseling om 3 uur 's nachts werd ik wakker en dacht aan de robot, en dacht: 'Waarom doen we geen zelfgenezing voor elektronische apparaten?'


De volgende dag belde ik een postdoctorale fellow, Dr. Ning Tang, oorspronkelijk uit Vietnam maar nu aan de Universiteit van Texas in Austin, en zei tegen hem: 'Ik heb iets geks voor je.' Hij zei: 'Geweldig.'”


Haick zei dat elektronische apparaten niet konden worden gerepareerd en dat ze geen huid of bloed konden aanraken. Tang creëerde een polymeer dat dat allemaal kon.


Gemaakt van zwavel en stikstof en gerangschikt als een moleculaire ritssluiting, kan het apparaat een wond binden, waardoor hechtingen overbodig zijn. Het vermindert de infectie. Het is ook een slim apparaat, aangesloten op de computer van een arts.


"Ik ben erg enthousiast over het vervangen van hechtingen," zei Haick. "Het is ongeloofelijk."


Op zijn laptop liet hij me een filmpje zien van een elektronisch apparaat dat in zout water drijft. Een wetenschapper sneed het apparaat doormidden en drukte de twee stukken tegen elkaar. In tegenstelling tot Humpty Dumpty, komen de stukjes weer in elkaar. Niet alleen dat, de wetenschapper was in staat om het apparaat als taffy uit te rekken.


'Hij zal het blijven uitrekken,' zei Haick, glimlachend naar me. "Maak je geen zorgen."


Gezondheidstracker voor tatoeages


Een andere uitvinding van Haick is een draagbaar apparaat voor het volgen van de gezondheid dat kan worden aangebracht als een tijdelijke tatoeage, "zoals het soort tatoeage dat ik op mijn kinderen zet", zei hij.


Mensen plaatsen het apparaat op de huid en brengen een beetje water aan. Ze trekken dan de zelfklevende achterkant eraf en het apparaat blijft in staat om te buigen en uit te rekken terwijl beweging en lichaamswarmte worden omgezet in elektrische energie.


"Er zitten elektroden en micronaalden in het apparaat, maar ze zijn zo dik als een haar," zei Haick. 'Je voelt ze niet. Het zijn de sensoren die de biomarkers van mensen, zoals glucose, zout, latente tuberculose, in de gaten houden en zelfs op uitdroging controleren.”


Dit niet-invasieve apparaat zou deze gegevens naar de gebruiker en de arts kunnen verzenden.


“Wist je dat tussen de 20 en 40 procent van alle medische diagnoses onjuist zijn?” vroeg Haick. “En 15% van alle operaties wordt om de verkeerde reden gedaan. Dit komt door een vertraagde diagnose. We proberen ziekten op te sporen terwijl we nog gezond zijn. De overlevingskans zal toenemen.”


Haick wijst erop dat een arts tegenwoordig misschien 40 tot 70 patiënten per dag ziet. "Maar als we zo'n systeem hebben, zou de dokter 70.000 patiënten kunnen zien door alleen maar toegang te hebben tot de gegevens."


"Dus, als je een kristallen bol had, zal dit apparaat in de toekomst gemeengoed zijn?"


'Ja,' zei hij zonder na te denken. "De meeste mensen zullen er een dragen."


Een draagbaar laboratorium


“Wat is uw focus voor de komende jaren?” Ik heb gevraagd.


"Weet je wat een spectrometer is?"


Ik schudde mijn hoofd.


Hij liet me een foto van de machine zien. "Het is groter dan een meter bij een meter, weegt ongeveer 200 kilogram en kost een half miljoen dollar," zei hij. “Het is een heel ingewikkeld lab. Je brengt er het bloed- of urinemonster naar toe en het scheidt mengsels in elementen. Je kunt het niet in het veld brengen."


Toen tekende hij kronkelige lijnen en vierkanten op een stuk papier en hield het omhoog zodat ik het kon zien.


Prof. Hossam Haick in zijn kantoor aan het Technion in Haifa. Foto door Diana Bletter


"Deze uitvinding is als origami," legde hij uit. “We hebben iets ontwikkeld dat alles doet wat de spectrometer doet, maar dan in het formaat van een creditcard. Het heeft 150 lagen - het hangt natuurlijk af van hoe je het vouwt - en het kost $ 20 om te produceren. Het geheim is wat we in de inkt doen en hoe we het vouwen. We schrijven het op een stuk papier.”


"Dat is gek!" Ik zei.


"Het is echt te gek", zei hij. "We moeten een naam bedenken voor dit apparaat - we noemen het nu een draagbaar laboratorium. In de toekomst kun je dit apparaat op een gebouw plakken om een ​​specifieke verbinding te detecteren. Er is bijvoorbeeld een samengestelde xyleen. Boven een bepaalde drempel kan het kanker veroorzaken. Het is erg moeilijk te verzamelen en te onderzoeken. Maar dit apparaat kan dat wel. In de landbouw zou je infecties in bomen kunnen detecteren om schimmels of toxiciteit te monitoren.”


Het draagbare laboratorium "heeft een enorm potentieel", zei hij, eraan toevoegend dat hij er zeker van is dat hij partners zal vinden om het te ontwikkelen.


Terwijl hij bijna klaar was met het uitleggen van dit project, raakte hij in de war over een ander project van zijn team.


"Er zijn 600 biljoen cellen in het menselijk lichaam en we bestuderen hoe ze met elkaar communiceren", zei hij, terwijl hij een hand bij zijn schouder en een andere bij zijn heup legde.


“Van het ene deel van het lichaam naar het andere hebben cellen een chemische taal die ze gebruiken. Dat zijn we aan het bestuderen. Als we die taal kunnen bespioneren, kunnen we ingrijpen in deze communicatie en ingrijpen bij de behandeling.”


Onderbuikgevoel


Naast zijn onderzoek naar nanotechnologie is Haick nu decaan van niet-gegradueerde studenten aan het Technion.


Hij zei dat hij onlangs kandidaten heeft verwelkomd wiens academische cijfers "niet hoog waren, maar ze hadden andere kwaliteiten."


"Ik vind de plek van het licht en geloof erin", zei hij.


"Is dat wetenschap, vroeg ik?


"Ik vertrouw op een onderbuikgevoel", zei hij. “In 10 van de 100 gevallen heb ik het bij het verkeerde eind, dus dat geeft me 90 procent van de tijd gelijk. Ik neem graag het risico.”


Haick vertelde dat een student hem onlangs vroeg hoe hij in het leven slaagde. Hij antwoordde: 'Ik denk niet te veel na. Als ik de kans krijg, denk ik niet te veel na over de valkuilen.”


Hij voegde eraan toe dat hij niet in fouten gelooft.


'Er is niets dat een fout heet,' zei hij. “Als je een ander perspectief en een andere kijk hebt, kan het een kans zijn. Daarom zeg ik nooit tegen iemand: 'Je hebt het mis.' Ik zeg: 'Ik heb een andere mening.'”


Rolmodel


Hij en zijn vrouw, Rana, een chemicus en voedselingenieur, wonen in Haifa met Fadi en hun achtjarige zoon Eass. Hoewel Haick geen karate meer beoefent, loopt hij elke ochtend zes kilometer voor het werk.


Hij zei dat hij mensen laat zien wat hij heeft gedaan en demonstreert door zijn eigen ervaring. Als christen-Arabische Israëliër wil hij niet alleen een rolmodel zijn voor een bepaalde bevolkingsgroep.


“Ik probeer een rolmodel te zijn voor uitmuntendheid als mens, niet als Arabier. Ik heb een humanistisch concept. Ik zoek naar uitmuntendheid. Het is de paraplu die ons allemaal definieert.”


Hoe beïnvloedden zijn jeugd en de economische moeilijkheden van zijn familie hem?


"Ik herinner me dat ik als student altijd dacht: 'Hoe zal ik overleven?'", zei Haick. “Daar maak ik me nu geen zorgen over. Maar ik kan niet vergeten waar ik ben begonnen. In termen van menselijkheid denk ik aan degenen die de middelen niet hebben. Ik ben altijd aan het bedenken hoe ik kan bijdragen aan de gezondheid van mensen.”


Toen pauzeerde hij. “We moeten dromen, maar dromen realistisch. Je hebt een werkplan nodig. Het werkplan moet realistisch zijn qua tijd en kosten. Er zijn concurrenten, en als je de trein niet haalt, mis je iets.”


Als opvoeder wil Haick zoveel mogelijk mensen bereiken. Hij ontwikkelde de eerste massale open online cursus (MOOC) van Technion in het Engels en Arabisch. Sinds 2014 hebben meer dan 540.000 mensen van over de hele wereld deelgenomen aan de cursus.


Hij zei dat hij probeert om studenten aan te moedigen om "de hiaten die momenteel bestaan ​​te begrijpen. Hoe meer je weet over een onderwerp, hoe beter het is. Het opvullen van de leemte wordt uitvinding genoemd. Dat is het idee en de droom.”


Wetenschappers mogen niet geïsoleerd worden in het laboratorium, zei hij. "Het is veel belangrijker om het publiek en de volgende generatie te beïnvloeden."















































































72 weergaven0 opmerkingen
 
israelnieuws