每个星期一早上，一百多人会 乔瓦尼Traverso 在波士顿布莱根妇女医院的一间教室里。每个人都准备好了食物，进行了一个小时的社交活动，然后会议就开始了。机械工程师、生物学家、兽医、医生，每个人都带来了自己的作品。一位干细胞专家对一个机械工程项目进行了点评。一位电气工程师注意到了一个药物输送系统的缺陷。他们齐聚一堂，目的只有一个：发明将药物输送到人体的新方法。
欢迎来到 LT4E 转化工程实验室在那里，药丸会变成星星，在你的胃里停留一周，胶囊的灵感来自鱿鱼，可以不用针头注射毒品。我是不是把你搞糊涂了？请原谅我：我来解释一下。首先从我开头提到的乔瓦尼·特拉维索开始。他是谁？
不停地治疗的医生
乔瓦尼·特拉维索今年49岁。他出生于英国剑桥，但在秘鲁长大，之后移居加拿大，最后回到英国。他的父亲是拥有意大利血统的秘鲁人，母亲是尼加拉瓜人。14岁时，为了躲避秘鲁的政治动荡，他全家搬到了加拿大多伦多。高中时，他提前完成了必修课程，听从了一位化学老师的建议，参加了一个项目，并最终进入多伦多大学的遗传学实验室学习。 多伦多儿童医院.
在那里，他利用下午的时间绘制 7 号染色体图谱并学习 PCR 等分子生物学技术。 这是基因组学的开创性时期，特拉弗索爱上了科学过程：提出问题，设计实验，寻找答案。
他决定在剑桥大学学习医学，但第二年他在癌症专家的实验室里做了暑期实习 伯特·福格尔斯坦 一 约翰霍普金斯大学这项工作让他如此着迷，以至于沃格尔斯坦邀请他留下来攻读博士学位。特拉弗索接受了邀请，暂停了医学研究，搬到了巴尔的摩。在攻读博士学位期间，他开发了一种从粪便样本中识别结肠癌突变的方法。 后来由 Exact Sciences 授权的技术 现在用于 Cologuard 测试。2003 年，由于这项工作，它被列入了 TR35 名单 麻省理工学院简介，全球 35 位 35 岁以下最有前途的创新者之一。
获得博士学位后，他回到剑桥大学完成医学院学业，然后在英国完成了三年的临床实践。但这还不够。 在2007 开始内科住院医师培训 布莱根妇女医院 波士顿，同时敲开 罗伯特·兰格麻省理工学院教授，医学材料工程应用领域的先驱。特拉弗索没有化学工程背景，但他看到了将临床洞察力与材料科学相结合的价值。兰格欢迎他担任博士后。 从那一刻起，特拉维索就再也没有停止在两条平行的轨道上前行。：探望病人的医生，发明设备的工程师。
一个像初创公司一样运作的实验室（但是是一所学院）
今日 乔瓦尼Traverso 是麻省理工学院机械工程副教授，也是 布莱根妇女医院，准会员 博士学院。并且如上所述， 转化工程实验室 （L4TE），一个由100多人组成的团队，分布在麻省理工学院、布莱根研究所、布罗德研究所、科赫研究所以及麻省理工学院的尖端技术孵化器“引擎”实验室。该实验室围绕着专门的“主题”构建：制造、生物分析和体内测试，并配备专门的团队和内部兽医。 研究人员无需离开实验室生态系统就可以从生物配方转向机械设计。如果他需要在动物身上测试原型，兽医会在那里。如果他需要弄清楚如何获得FDA批准，也会有人帮助他。所有这些都在同一个协作空间内完成。
这种设置消除了不同团队之间数月的等待时间。在许多学术实验室中，最初的发现会被开发成原型，然后传递给其他团队（有时在工业界，有时在临床环境中）进行高级测试和商业化。 在 Giovanni Traverso 的实验室中，这些步骤被压缩成一个连续的流程发明、原型设计、测试、迭代和临床反馈都由一个跨学科团队完成。工程师与医生、材料科学家与微生物学家并肩协作。
在任何一天，研究人员可能早上都会与兽医讨论动物研究，下午会完善机械设计，晚上则会与监管专家会面。
“在这个实验室里，如果你想学点什么，你就能学点什么，”他说。 康子良，该团队的一位科学家。这种文化建立在相互信任的基础上。特拉弗索知道每个团队成员的名字，并每两到三周安排一次一对一会议。对于这种规模、分布在多个地点的实验室来说，这种程度的个性化关注实属罕见。
鱿鱼胶囊和星形药丸
Giovanni Traverso 的团队开发了一系列听起来近乎奇妙的技术，但已经进入了高级临床阶段。 例如星形胶囊。 它像普通药丸一样被吞咽，到达胃部后打开形成星形结构，将其固定在胃组织上。它会在几天或几周内逐渐释放药物，然后溶解并自然排泄。该技术的一个版本，装载了 利培酮 用于治疗精神分裂症， 已完成3期临床试验并取得积极成果。 是的 首个长效口服疗法 对于这种病理。
然后，有 该胶囊的设计灵感来自于头足类动物。 鱿鱼和章鱼的移动方式是将外套膜腔内充满水，然后通过虹吸管快速排出。特拉弗索和他的团队利用同样的原理，发明了一种 喷射药物的胶囊 直接进入消化道壁。无需针头，只需控制压力即可。 胶囊完整地通过胃部，在肠道中溶解，并利用压缩二氧化碳或螺旋弹簧产生必要的推力来释放药物。在动物试验中，该技术施用胰岛素和 GLP-1 受体激动剂 与皮下注射具有相同的效果。 该系统还可用于 RNA 疗法、疫苗以及肥胖症和糖尿病的治疗。
该实验室的另一项发明是 一种在胃中停留数月并持续监测内部温度的胶囊每当一个人吃东西或喝水时，他们的体温就会发生轻微的变化。 通过测量这些微小的变化，胶囊可以记录饮食模式，其精度是外部设备或自我报告无法达到的。. 詹姆斯·麦克雷在 Traverso 攻读博士学位期间开发了这项技术，他说它可以为药物等提供新的见解 奥赛匹克 以及其他GLP-1疗法可以改变饮食行为。从项目启动的第一天起，McRae就与外部公司和监管顾问合作，为未来的人体试验做准备。
11 家初创公司和对患者的执着
乔瓦尼Traverso 他与他人共同创立了不少于 11 家生物科技初创公司 将他的发明从实验室中带出来。其中一些致力于应对全球健康挑战，例如为医护人员开发更可持续的个人防护设备。另一些则专注于需要持续用药的慢性疾病：艾滋病毒、精神分裂症、糖尿病。
Lyndra治疗学该公司由罗伯特·兰格 (Robert Langer) 等人于 2015 年创立，已筹集超过 305 亿美元，目前正在对其每周服用的精神分裂症药丸进行临床试验。 生物声音 致力于研究胃肠道超快速输送治疗的技术。 塞罗系统 开发了一种可摄入的装置来检测阿片类药物过量。 维特克斯 涉及口服药物输送系统。 Syntis Bio成立于 2022 年，正在研发一种覆盖胃和其他器官的口服聚合物，可以改变药物的吸收方式或激素的激活方式。
但特拉弗索并不认为这些公司是学术机构的衍生品。他把它们视为实验室工作的自然延伸。“我们的工作是一个连续体，”他说。 项目就像孩子：他们出生、被培育，最后被送到世界各地成长并帮助人们。. 马特·墨菲是一名机械工程师，负责管理实验室的一个主要制造空间，他表示自己“在这里工作了四年，获得了博士级别的经验”。目前，他正准备与特拉弗索的一名博士后一起创办一家初创公司。
好好失败，快速失败，继续前进
特拉弗索的哲学很简单：好好失败，快速失败，继续前进。“我做过的大多数事情都失败了，”他说。“但这取决于你如何定义失败。” 即使假设没有按预期发挥作用，过程本身也是有价值的。这就是为什么他鼓励学生和博士后去解决大型、不确定的问题，因为他知道死胡同并不意味着职业生涯的终结，而仅仅是更好地应对下一个挑战的机会。
詹姆斯·麦克雷 他回忆起曾经有一次，一个耗时两三年的重大项目，由于赞助商改变了优先事项，突然改变了方向。当时团队正在准备一款用于人体安全测试的设备，突然间，这个目标就消失了。特拉弗索没有束手束脚，而是鼓励团队“再次发挥创造力”，探索新的方向。这一转变激发了麦克雷对自主给药系统的研究：患者吞服两粒胶囊，它们在胃中相互作用。当一个传感器胶囊检测到异常信号时，它会指示第二个胶囊释放药物。
“他经常说他注重不浪费时间，”她说。 金伯利·比格斯，实验室的博士后。“时间是买不回来的。时间是无法积攒起来以后再用的东西。” 当事情进展不顺利时，特拉弗索会要求他的学生弄清楚为什么他们没有成功。是生物学？材料科学？还是力学？他痴迷于改进。
Biggs 正在从事一个由 盖茨基金会稳定用于新生儿和女性健康的治疗性细菌，使其无需冷藏即可保持有效。她是一位训练有素的生物化学家，在加入实验室之前从未从事过设备方面的工作，但她与机械制造团队密切合作，将她的细菌疗法（用于治疗细菌性阴道病和复发性尿路感染等疾病）整合到阴道环中，并使其随时间释放。
Giovanni Traverso，或者：衡量成功的标准不是复杂性，而是有效性
Traverso 仍然在 布莱根妇女医院每年有数周时间参与胃肠病学咨询服务。与患者保持联系可以使问题更加具体，并有助于确定在实验室中需要解决的难题。
他说：“我们面前有很多难题，我倾向于研究那些能够短期内帮助人们的解决方案。”对特拉弗索来说，衡量成功的标准不是工程的复杂性，而是结果的有效性。 我们的目标始终是为需要治疗的人提供有效的治疗，无论他们身在何处。.
最近的一个实验室项目特别有趣：它与意大利面有关。由博士生领导 杰克·陈该项目包括使用生成式人工智能来设计新的意大利面形状“变形者”对酱汁具有极佳的附着力。陈和他的合作者（从行政主厨到流体动力学专家）对这项研究采用了与更“严肃”的同行相同的分析严谨性。
这是一件有趣的作品，也是实验室文化的缩影：跨学科的核心，不惧跨越界限，并植根于特拉弗索的信念：好的想法值得去尝试，即使它们会失败。
在麻省理工学院的课程中， 转化工程Giovanni Traverso 邀请了来自 FDA、医院和初创公司的专家，共同探讨将医疗技术推向世界所面临的挑战。“他与我们分享了他的人脉，”在实验室工作期间参加了课程的 Murphy 说道。“现在我正尝试创办一家初创公司，我可以联系到这些人。” 实验室的文化非常注重协作，每个人都乐于互相传授。“如果你在自己知识有限的领域遇到挑战，实验室里很可能有其他拥有相关背景的人，他们会很乐意提供帮助。”
“我想说，我参与的大多数事情都失败了，”特拉弗索重复道。“但我认为这取决于你如何定义失败。” 失败不是终点，只是信息.
在转化工程实验室，未来的基石已经奠定：信息是最重要的货币。
