Хоссам Хайк ( араб . حسام حايك ; иврит : חוסאם חאיק ; / h aɪ k / HYKE [1] родился в 1975 году) [2] — арабо-израильский учёный и инженер, нынешний декан бакалавриата в Израильском технологическом институте . Он является пионером, известным тем, что изобрел искусственный нос Nano Artificial Nose (NA-NOSE) для обнаружения заболеваний по выдыхаемому воздуху, благодаря чему он был отмечен как новатор MIT в возрасте до 35 лет; и который широко используется для вынюхивания биомаркеров заболеваний в лабораториях и промышленности. Он внёс большой вклад в междисциплинарные области, такие как нанотехнологии , наносенсоры , летучие биомаркеры и молекулярная электроника . [3] [4]
Хайк родился в арабской христианской семье [5] в Назарете . Он окончил католическую школу St. Joseph Seminary & High School в Назарете.
Хайк — штатный профессор кафедры химической инженерии и Института нанотехнологий Рассела Берри в Технионе , а также эксперт в области нанотехнологий и неинвазивной диагностики заболеваний. Он родился в Назарете . В 1998 году он получил степень бакалавра наук в области химической инженерии в Университете Бен-Гуриона , а в 2002 году — степень доктора философии по прямому направлению в Технионе . Он провел два года (2004–2006) в качестве постдокторанта в Калифорнийском технологическом институте — Caltech , после двух лет в Институте науки Вейцмана (2002–2004). Он вернулся в Технион и стал доцентом в 2006 году. Сейчас он является штатным профессором кафедры химической инженерии и Института нанотехнологий Рассела Берри (RBNI), а также директором Лаборатории устройств на основе наноматериалов (LNBD) в Технионе. [6]
Научные интересы Хоссама Хайка включают в себя наноматрицы устройств для скрининга, диагностики и мониторинга заболеваний, химические (гибкие) датчики на основе наноматериалов, электронную кожу, анализ дыхания , летучие биомаркеры и электронные устройства на основе молекул.
Он адаптировал новые методы спектроскопии и спектрометрии и провел эксперименты in vivo, in vitro и ex vivo, а также анализ отдельных клеток, чтобы получить новое понимание летучих биомаркеров. В своих ранних открытиях он впервые показал, что рак имеет уникальный (летучий) молекулярный отпечаток через образцы выдыхаемого воздуха. Позже его группа показала, что каждое заболевание имеет свой собственный уникальный летучий молекулярный отпечаток и, следовательно, наличие одного вида рака не будет отсеивать другие — предпосылка для разработки нового поколения(й) биомедицинских устройств для персонализированного скрининга, диагностики и будущего скрининга различных заболеваний неинвазивным, недорогим и портативным способом. Эти результаты служат главной вехой на пути к официальному признанию новой области биомаркеров, так называемой волатиломики (омики летучих биомаркеров).
От фундаментальной науки до реальности оказания медицинской помощи группа Хайка разработала и запатентовала новую технологию под названием «Искусственно интеллектуальный наномассив», которая позволяет диагностировать более 23 заболеваний по выдыхаемому дыханию с помощью неинвазивного, недорогого и быстрого метода. Такой искусственно интеллектуальный наномассив легко переносим и доступен как в развивающихся, так и в развитых странах. Он также обнаружил уникальный баланс разнообразия и общности в различных (функционализированных) наноматериальных системах, изготовленных его группой, чтобы обеспечить ответ, который поддается анализу, имитирующему обонятельную систему, с успешной реализацией анализаторов из изготовленных сенсорных массивов на основе наноматериалов , которые были подвергнуты практической оценке в более чем двух десятках больниц по всему миру. Такие наномассивы были испытаны на различные типы рака, хронические и острые заболевания почек, заболевания печени, легочную артериальную гипертензию и многое другое. Его группа смогла различить даже подкатегории конкретного заболевания, а также летучие органические соединения , связанные с генетическими мутациями важных болезненных состояний (P53, K-RAS, EGFR и ALK).
Его команда также разработала и охарактеризовала искусственно-интеллектуальные системы, называемые «умными пластырями», которые имитируют человеческую кожу, в том смысле, что они могут одновременно чувствовать давление (или прикосновение), влажность, температуру и химические анализируемые вещества. Эти самовосстанавливающиеся умные пластыри могут оснастить компьютеры, роботов и умные объекты чувством прикосновения, позволяя им чувствовать свое окружение. Запатентованная технология имеет очень высокое тактильное разрешение и быстрое время считывания, которое соответствует и даже превосходит тактильное ощущение кончика пальца человека. Такие пластыри требуют меньших объемов считывания данных, низкого энергопотребления, низкого рабочего напряжения и могут быть изготовлены с использованием недорогих печатных электронных производственных процессов. Эти функции открыли новые технологические и деловые возможности, такие как сенсорные роботы и медицинские устройства, протезы конечностей с тактильной обратной связью, а также носимые умные пластыри для спорта и реабилитации.
Технологии, разработанные его командой, привели к получению более 42 патентов и патентных заявок – обмену столькими сотрудничествами и партнерствами между Технионом и международными организациями. Он руководил появлением спин-оффов, таких как NanoVation-SG Ltd. и FeelIT Ltd.
Хоссам Хайк был избран Сенатом на престижную должность «FMW Academic Chair» в Технионе. Он добился значительных успехов благодаря своей разработке технологии искусственного интеллекта наномассивов для обнаружения заболеваний неинвазивным способом, что принесло ему широкий спектр престижных грантов и наград: Грант Марии Кюри за выдающиеся достижения, ERC, Премия Билла и Мелинды Гейтс, координатор консорциума FP-7 (LCAOS; 2011-2015), координатор консорциума EuroNanoMed (Volgacore; 2014-2017), координатор консорциума Horizon2020 ICT (SniffPhone; 2015-2019) и многие другие. Устройство называется «Na-Nose», также его называют «E-Nose». У него также есть несколько патентов и вкладов в создание искусственной электронной кожи, используемой для протезирования и робототехники. [7]
Он является обладателем десятков международных наград и признаний за свои усилия — более 72 премий и наград, — включая звание Рыцаря ордена Академических пальм (присуждаемого французским правительством), впервые учрежденного в 1808 году Наполеоном Бонапартом; список 35 лучших молодых ученых мира; премию Билла и Мелинды Гейтс; премию за инновации и предпринимательство в области химического машиностроения; премию Гумбольдта за старшие научные исследования; премию ЕС за инновации в области электронных компонентов и систем (ECS); вошел в сотню лучших новаторов мира (2015–2018 гг.); премию Майкла Бруно; звание ордена «За заслуги перед Тикун Олам» Образовательного центра имени Лео Бека; награду Аль-Хорезми за вклад в образование начальных школ; премию YMCA; премию Lion's Club; премию Тенне за выдающиеся достижения в области науки о нанотехнологиях; премию Галеви за инновационную прикладную инженерию и многие другие. Помимо недавних и прошлых достижений в исследованиях, у него были превосходные достижения в качестве лектора, выраженные в широком спектре наград, которые он получил за (постоянное) превосходство в преподавании (топ 4%). Он также является лауреатом престижной премии Янаи за академическое превосходство, которая вручается за исключительный и значительный вклад в преподавание и академическое образование. Он также был назначен членом совета Scientific Reports. Как активный инновационный ученый и образовательный разработчик в своем обществе, он привлек внимание мировых миллиардеров, таких как Билл Гейтс и Эрик Шмидт, и он сотрудничал с фондом Билла и Мелинды Гейтс в области диагностики заболеваний. Недавно ему было присвоено звание профессора Чанцзян (река Янцзы), присвоенное министерством образования Китая. Он имеет почетную докторскую степень (доктор философии Honoris Causa) от Университета Хайфы.
Хайк основал и возглавил множество консорциумов, включая следующие:
• Консорциум FP-7 (LCAOS; 2011–2015) : в этот консорциум входят 4 академических партнера, 2 больницы и 3 малых и средних предприятия, в результате чего была создана автономная онлайн-система для диагностики рака, которая была установлена в более чем 11 больницах (на данный момент) в нескольких странах.
• Консорциум EuroNanoMed (Volgacore; 2014–2017) : в этот консорциум входят 5 академических партнеров, 3 больницы и 2 МСП. В настоящее время более 8 европейских больниц используют технологию, разработанную в этом проекте профессором Хайком и его командой и сотрудниками для обнаружения желудочных заболеваний.
• Консорциум Horizon2020 ICT (SniffPhone; 2015-2019) : этот консорциум включает 4 академических партнера, 2 больницы, 3 МСП и одну крупную компанию (SIEMENS AG Corporate Technology; Мюнхен, Германия). Этот проект был недавно выбран как один из САМЫХ влиятельных проектов в мире для 2015-2018 нескольких организаций и получил Премию ЕС за инновации за 2018 год.
• Консорциум Horizon2020 Health (VOGAS; 2019–2022 гг.) : в этот консорциум входят 8 академических партнеров, 4 больницы и 2 малых и средних предприятия из Европы и Латинской Америки для разработки и проверки анализатора дыхания для выявления и классификации желудочных заболеваний.
• Консорциум Horizon 2020 ICT (A-Patch; 2019–2022 гг.) : в этот консорциум входят 3 академических партнера, 2 международные компании, 2 малых и средних предприятия, 1 больница и 1 некоммерческий фонд для разработки сверхтонкого сенсорного пластыря для обнаружения инфекционных заболеваний кожи.
Кроме того, Хайк был одним из руководителей создания и работы Международного центра ассоциированных исследований между его группой в Технионе и INSERM999 (Париж, Франция). В настоящее время он является содиректором этого центра.
Очень плотный график Хайка не помешал ему обучать молодых студентов и исследователей. Он регулярно получал премию Техниона за выдающиеся достижения в преподавании (топ 4%), а также престижную «Премию Янаи за академическое превосходство». Он любит преподавать и верит в идею наставничества молодых. В 2014 году он спроектировал и разработал первые массовые открытые онлайн-курсы (МООК) в Технионе под названием «Нанотехнологии и наносенсоры» и, впервые в мире, на двух языках: арабском и английском (https://www.coursera.org/course/nanosensors). Эти МООК были сосредоточены на недавно возникшей области неинвазивной диагностики, а также на подходах к персонализированной медицине.
Несколько раз в неделю Хайк посещает на добровольной основе разные места по всей своей стране (включая начальные школы, средние школы и некоммерческие организации), делясь собственными идеями о достижениях в области науки и технологий, беседуя, особенно с молодежью, о настоятельной необходимости в передовом образовании и совершенстве в науке. До сих пор его добровольные усилия были оценены и подтверждены списком наград и знаков отличия со всего мира
С тех пор как Хайк присоединился к Техниону в 2006 году, он и его коллеги составили более 220 публикаций в ведущих журналах в области нанотехнологий и передовых/прикладных материалов/химии. Несмотря на инженерное образование, он публиковал свои идеи в ведущих клинических журналах. Прогресс, который он разработал, привел к созданию десяти глав книг в книгах ведущих издательств. Его статьи получили > 11 000 ссылок, 35 его статей имеют > 100 ссылок. У Хайка индекс Хирша = 61.