ABOUT THE SPEAKER
Molly Stevens - Biomaterials researcher
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue.

Why you should listen

At Imperial College London, Molly Stevens heads a highly multidisciplinary research group that designs bioactive materials for regenerative medicine and biosensing. It's fundamental science with an eye to practical applications as healthcare products.

Among the products from her lab: an engineered bone, cardiac tissue suitable for use in transplants, and disease-sensing nanoparticle aggregates that change color in the presence of even tiny quantities of cancer-related enzymes, making early sensing possible. As Stevens told The Lancet: "It's right down at the nanoscience level. It's really exciting stuff, but it actually results in something very tangibly useful."

More profile about the speaker
Molly Stevens | Speaker | TED.com
TEDGlobal 2013

Molly Stevens: A new way to grow bone

Molly Stevens: O nouă modalitate de a dezvolta țesut osos

Filmed:
1,271,408 views

Ce este necesar pentru a recrea țesut osos în cantități uriașe? Regenerarea clasică de țesut osos în care țesut osos este luat din șoldul pacientului și grefat pe osul deteriorat în altă parte a corpului - este limitată și poate provoca dureri mari la câțiva ani după operație. Într-o discuție informativă, Molly Stevens prezintă o nouă aplicație a celulelor stem care exploatează capacitatea înnascută a osului de a regenera și produce mari cantități de țesut osos fără durere.
- Biomaterials researcher
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
As humansoameni, it's in our naturenatură
0
462
1699
Este în natura umană să dorim
00:14
to want to improveîmbunătăţi our healthsănătate
and minimizeminimaliza our sufferingsuferinţă.
1
2161
3294
să ne îmbunătățim sănătatea
și să minimizăm suferința,
00:17
WhateverOricare ar fi life throwsaruncă at us,
2
5455
1667
orice ni s-ar întâmpla în viață,
00:19
whetherdacă it's cancercancer, diabetesDiabet, heartinimă diseaseboală,
3
7122
2465
cancer, diabet, boală cardiacă,
00:21
or even brokenspart bonesoase, we want to try and get better.
4
9587
3192
sau oase fracturate,
vom încerca să ne vindecăm.
00:24
Now I'm headcap of a biomaterialsbiomateriale lablaborator,
5
12779
2483
Conduc un laborator de biomateriale,
00:27
and I'm really fascinatedfascinat by the way that humansoameni
6
15262
2740
și sunt fascinată de creativitatea oamenilor
00:30
have used materialsmateriale in really creativecreator waysmoduri
7
18002
2468
în a folosi materiale
00:32
in the bodycorp over time.
8
20470
2744
pentru corpul lor, de-a lungul timpului.
00:35
Take, for exampleexemplu, this beautifulfrumoasa bluealbastru nacreSidef shellcoajă.
9
23214
3646
De exemplu, această superbă
carcasă albastră de sidef.
00:38
This was actuallyde fapt used by the MayansMayaşi
10
26860
1882
Era folosită de Mayani,
00:40
as an artificialartificial toothdinte replacementînlocuire.
11
28742
3539
ca înlocuitor artificial pentru dinți.
00:44
We're not quitedestul de sure why they did it.
12
32281
1633
Nu ne e clar de ce făceau asta.
00:45
It's hardgreu. It's durabledurabil.
13
33914
2576
E dificil, e rezistent,
00:48
But it alsode asemenea had other very nicefrumos propertiesproprietăţi.
14
36490
4118
Dar are și alte proprietăți utile.
00:52
In factfapt, when they put it into the jawbonemaxilar,
15
40608
2280
Pusă în osul maxilarului,
00:54
it could integrateintegra into the jawmaxilarului,
16
42888
2907
putea fi asimilată de către maxilar.
00:57
and we know now with very sophisticatedsofisticat
17
45795
2098
Știm în prezent cu ajutorul
00:59
imagingimagistica technologiestehnologii
18
47893
1673
unor tehnologii sofisticatede imagistică
01:01
that partparte of that integrationintegrare comesvine from the factfapt
19
49566
2349
că asimilarea e posibilă
01:03
that this materialmaterial is designedproiectat
20
51915
1687
deoarece materialul e fabricat
01:05
in a very specificspecific way, has a beautifulfrumoasa chemistrychimie,
21
53602
2819
cu minuțiozitate, are o compoziție uimitoare,
01:08
has a beautifulfrumoasa architecturearhitectură.
22
56421
2228
și o alcătuire superbă.
01:10
And I think in manymulți waysmoduri we can sortfel of think
23
58649
1752
Putem considera că
01:12
of the use of the bluealbastru nacreSidef shellcoajă and the MayansMayaşi
24
60401
3007
utilizarea acestei carcase sidefate
de către Mayani
01:15
as the first realreal applicationcerere
25
63408
1520
a fost prima aplicație reală
01:16
of the bluetoothBluetooth technologytehnologie.
26
64928
2295
a tehnologiei bluetooth.
01:19
(LaughterRâs)
27
67223
1462
(Râsete)
01:20
But if we movemișcare on and think throughoutde-a lungul historyistorie
28
68685
4393
Dacă evaluăm de-a lungul timpului,
01:25
how people have used differentdiferit
materialsmateriale in the bodycorp,
29
73078
2984
cei care au folosit diverse materiale
pentru corpul uman
01:28
very oftende multe ori it's been physiciansmedici
30
76062
1714
au fost adesea medicii
01:29
that have been quitedestul de creativecreator.
31
77776
1392
care și-au folosit creativitatea.
01:31
They'veLe-am takenluate things off the shelfraft.
32
79168
1968
Au folosit materiale existente.
01:33
One of my favoritefavorit examplesexemple
33
81136
1885
Un exemplu preferat
01:35
is that of SirDomnule HaroldHarold RidleyRidley,
34
83036
3242
este cel al lui Sir Harold Ridley,
01:38
who was a famouscelebru ophthalmologistoftalmolog,
35
86278
2138
care a devenit
01:40
or at leastcel mai puţin becamea devenit a famouscelebru ophthalmologistoftalmolog.
36
88416
2568
un oftalmolog renumit.
01:42
And duringpe parcursul WorldLumea WarRăzboi IIAL II-LEA, what he would see
37
90984
1927
În al 2lea Război Mondial, a observat
01:44
would be pilotspiloți comingvenire back from theiral lor missionsmisiuni,
38
92911
2852
că piloții se întorceau din misiuni
01:47
and he noticeda observat that withinîn theiral lor eyesochi
39
95763
1752
și că aveau în ochi
01:49
they had shardscioburi of smallmic bitsbiți of materialmaterial
40
97515
2940
mici bucăți de material,
01:52
lodgeddepuse withinîn the eyeochi,
41
100455
1520
înfipte în ochi,
01:53
but the very interestinginteresant thing about it
42
101975
1699
dar interesant
01:55
was that materialmaterial, actuallyde fapt, wasn'tnu a fost causingprovocând
43
103674
2293
materialul nu cauza
01:57
any inflammatoryinflamatorii responseraspuns.
44
105967
2013
nicio reacție inflamatorie.
01:59
So he lookedprivit into this, and he figuredimaginat out
45
107980
2339
A analizat și a descoperit
02:02
that actuallyde fapt that materialmaterial was little shardscioburi of plasticplastic
46
110319
2604
că erau mici cioburi de plastic
02:04
that were comingvenire from the canopybaldachin of the SpitfiresSpitfires.
47
112923
2739
care săreau de pe suprafața armelor.
02:07
And this led him to proposepropune that materialmaterial
48
115662
2401
Asta l-a făcut să propună ca materialul
02:10
as a newnou materialmaterial for intraocularintraoculare lenseslentile.
49
118063
2762
să fie folosit pentru lentile intraoculare.
02:12
It's calleddenumit PMMAPMMA, and it's now used
50
120825
2105
numite PMMA și folosite
02:14
in millionsmilioane of people everyfiecare yearan
51
122930
1802
de milioane de oameni în fiecare an,
02:16
and helpsajută in preventingprevenirea cataractscataracta.
52
124732
2769
ajutând în prevenirea cataractei.
02:19
And that exampleexemplu, I think, is a really nicefrumos one,
53
127501
2309
Acest exemplu e unul foarte bun
02:21
because it helpsajută remindreaminti us that in the earlydin timp dayszi,
54
129810
2435
pentru ca ne reamintește că pe vremuri,
02:24
people oftende multe ori chosea ales materialsmateriale
55
132245
1953
oamenii adesea alegeau materiale
02:26
because they were bioinertbioinert.
56
134198
1885
pentru ca erau bio-inerte.
02:28
TheirLor very purposescop was to
performa executa a mechanicalmecanic functionfuncţie.
57
136083
3512
Scopul lor principal era o funcție mecanică.
02:31
You'dAr fi put them in the bodycorp
58
139595
1450
Le puneai în corp,
02:33
and you wouldn'tnu ar fi get an adverseadverse responseraspuns.
59
141045
2164
și ele împiedicau reacțiile adverse.
02:35
And what I want to showspectacol you is that
60
143209
1668
Ce vreau sa vă arăt este că
02:36
in regenerativeregenerare medicinemedicament,
61
144877
1381
în medicina regeneratoare,
02:38
we'vene-am really shiftedmutat away from that ideaidee
62
146258
1824
ne-am depărtat total de ideea
02:40
of takingluare a bioinertbioinert materialmaterial.
63
148082
1913
de a folosi materiale bio-inerte.
02:41
We're actuallyde fapt activelyactiv looking for materialsmateriale
64
149995
2289
Acum căutam continuu materiale
02:44
that will be bioactivebioactive, that will interactinteracționa with the bodycorp,
65
152284
2968
bioactive care pot interacționa cu corpul,
02:47
and that furthermoreîn plus we can put in the bodycorp,
66
155252
2327
și mai mult, dacă le punem în corp,
02:49
they'llei vor have theiral lor functionfuncţie,
67
157579
1449
să-și îndeplinească funcția
02:51
and then they'llei vor dissolvedizolva away over time.
68
159028
4550
și apoi să se dizolve în timp.
02:55
If we look at this schematicschematic,
69
163578
1933
Această schemă arată
02:57
this is showingarătând you what we think of
70
165511
1601
cum vedem acum tipic
02:59
as the typicaltipic tissue-engineeringţesutului-inginerie approachabordare.
71
167112
2137
această abordare a ingineriei de țesut.
03:01
We have cellscelulele there, typicallytipic from the patientrabdator.
72
169249
2844
Avem celule, de obicei ale pacientului.
03:04
We can put those ontope a materialmaterial,
73
172093
1882
Acestea pot fi puse pe un material,
03:05
and we can make that materialmaterial
very complexcomplex if we want to,
74
173975
2708
și putem face acel material
foarte complex dacă vrem,
03:08
and we can then growcrește that up in the lablaborator
75
176708
2170
crescându-l în laborator,
03:10
or we can put it straightdrept back into the patientrabdator.
76
178878
2515
sau direct în corpul pacientului.
03:13
And this is an approachabordare that's
used all over the worldlume,
77
181393
2451
E o abordare folosită peste tot în lume,
03:15
includinginclusiv in our lablaborator.
78
183844
3523
inclusiv în laboratorul nostru.
03:19
But one of the things that's really importantimportant
79
187367
2457
Dar unul dintre aspectele importante
03:21
when we're thinkinggândire about stemtijă cellscelulele
80
189824
1878
când vorbim despre celulele stem
03:23
is that obviouslyevident stemtijă cellscelulele
can be manymulți differentdiferit things,
81
191702
2579
e faptul că aceste celule
pot lua diferite forme,
03:26
and they want to be manymulți differentdiferit things,
82
194281
1764
și pot deveni celule diferite.
03:28
and so we want to make sure that the environmentmediu inconjurator
83
196045
1876
Vrem să ne asigurăm că mediul
03:29
we put them into has enoughdestul informationinformație
84
197921
2350
în care le inserăm include destule informații
03:32
so that they can becomedeveni the right sortfel
85
200271
1996
pentru ca ele să devină tipul corect
03:34
of specialistspecialist tissuețesut.
86
202267
2686
de țesut specializat.
03:36
And if we think about the differentdiferit typestipuri of tissuesțesuturi
87
204953
3063
Considerând diversele tipuri de țesuturi
03:40
that people are looking at regeneratingregenerare
88
208016
2019
folosite pentru regenerare
03:42
all over the worldlume, in all the
differentdiferit labslaboratoare in the worldlume,
89
210035
2311
peste tot în lume și în toate
laboratoarele de pe planetă,
03:44
there's prettyfrumos much everyfiecare tissuețesut you can think of.
90
212346
2936
în această categorie sunt incluse
toate țesuturile imaginabile.
03:47
And actuallyde fapt, the structurestructura of those tissuesțesuturi
91
215282
1622
De fapt, structura acestor țesuturi
03:48
is quitedestul de differentdiferit, and it's going to really dependdepinde
92
216904
2614
diferă foarte mult și va depinde
03:51
on whetherdacă your patientrabdator has any underlyingcare stau la baza diseaseboală,
93
219518
2418
dacă pacientul suferă de o boală ascunsă
03:53
other conditionscondiţii, in termstermeni of how
94
221936
3050
sau alte condiții, determinând cum
03:56
you're going to regenerateregenera your tissuețesut,
95
224986
1561
va fi regenerat acest țesut.
03:58
and you're going to need to think about the materialsmateriale
96
226547
1985
Vor trebui luate în calcul materialele
04:00
you're going to use really carefullycu grija,
97
228532
2054
care trebuie folosite cu mare atenție,
04:02
theiral lor biochemistrybiochimie, theiral lor mechanicsmecanica,
98
230586
1725
biochimia lor, mecanica lor,
04:04
and manymulți other propertiesproprietăţi as well.
99
232311
3738
și multe alte proprietăți.
04:08
Our tissuesțesuturi all have very
differentdiferit abilitiesabilităţi to regenerateregenera,
100
236049
3300
Țesuturile noastre au toate
capacități de renegerare variate,
04:11
and here we see poorsărac PrometheusPrometeu,
101
239349
1742
și aici îl avem pe bietul Prometeu,
04:13
who madefăcut a rathermai degraba trickycomplicat careerCarieră choicealegere
102
241091
3093
care și-a ales o meserie riscantă,
04:16
and was punishedpedepsit by the GreekGreacă godszei.
103
244184
2934
ajungând să fie pedepsit de zeii greci.
04:19
He was tiedlegat de to a rockstâncă, and an eaglevultur would come
104
247118
2321
A fost legat de o piatră
și un vulture venea
04:21
everyfiecare day to eatmânca his liverficat.
105
249439
1603
zilnic să îi mănânce ficatul.
04:23
But of coursecurs his liverficat would regenerateregenera everyfiecare day,
106
251042
2267
Dar, evident, ficatul se regenera zilnic,
04:25
and so day after day he was punishedpedepsit
107
253309
2272
deci era pedepsit cu această oroare zilnică
04:27
for eternityeternitate by the godszei.
108
255581
5797
de către zei pentru eternitate.
04:33
And liverficat will regenerateregenera in this very nicefrumos way,
109
261378
3880
Ficatul chiar se regenerează admirabil,
04:37
but actuallyde fapt if we think of other tissuesțesuturi,
110
265258
1776
dar dacă ne gândim la alte țesuturi,
04:39
like cartilagecartilaj, for exampleexemplu,
111
267034
1769
ca de exemplu, cartilajul,
04:40
even the simplestmai simplu nicknick and you're going to find it
112
268803
2056
chiar o crestătură mică va face
04:42
really difficultdificil to regenerateregenera your cartilagecartilaj.
113
270859
2443
regenerarea cartijalului dificilă.
04:45
So it's going to be very differentdiferit from tissuețesut to tissuețesut.
114
273302
3114
Deci e diferit de la țesut la țesut.
04:48
Now, boneos is somewhereundeva in betweenîntre,
115
276416
2800
Oasele sunt undeva la mijloc.
04:51
and this is one of the tissuesțesuturi
that we work on a lot in our lablaborator.
116
279216
2900
E unul din țesuturile
la care lucrăm intens în laborator.
04:54
And boneos is actuallyde fapt quitedestul de good at repairingreparatii.
117
282116
1984
Oasele sunt bune la capitolul reparare.
04:56
It has to be. We'veNe-am probablyprobabil all had fracturesfracturi
118
284100
2013
Trebuie să fie.
Cu toții probabil am avut fracturi
04:58
at some pointpunct or other.
119
286113
1812
la un anumit moment.
04:59
And one of the waysmoduri that you can think
120
287925
2157
Și unul din modurile în care
05:02
about repairingreparatii your fracturefractură
121
290082
1689
este reparată o fractură,
05:03
is this procedureprocedură here, calleddenumit
an iliaciliace crestcreasta harvestrecolta.
122
291771
2827
e procedura aceasta,
numită recoltare din creasta iliacă.
05:06
And what the surgeonchirurg mightar putea do
123
294598
1666
Chirurgul ia o mostră
05:08
is take some boneos from your iliaciliace crestcreasta,
124
296264
3195
de os din creasta iliacă,
05:11
whichcare is just here,
125
299459
1378
localizată aici,
05:12
and then transplanttransplant de that
somewhereundeva elsealtfel in the bodycorp.
126
300837
2524
și o transplantează în alt loc din corp.
05:15
And it actuallyde fapt workslucrări really well,
127
303361
1600
Merge foarte bine
05:16
because it's your ownpropriu boneos,
128
304961
1499
pentru că sunt oasele pacientului
05:18
and it's well vascularizedvascularized,
129
306460
1234
și sunt bine vascularizate,
05:19
whichcare meansmijloace it's got a really good bloodsânge supplylivra.
130
307694
2369
asigurând o alimentare cu sânge bună.
05:22
But the problemproblemă is, there's
only so much you can take,
131
310063
2783
Problema e că nu poate fi extras foarte mult,
05:24
and alsode asemenea when you do that operationoperație,
132
312846
2923
și de asemenea când faci o asemenea operație,
05:27
your patientspacienți mightar putea actuallyde fapt have significantsemnificativ paindurere
133
315769
2539
pacientul poate avea dureri mari
05:30
in that defectdefect siteteren even two
yearsani after the operationoperație.
134
318308
3241
în locul grefei,
și la doi ani după operație.
05:33
So what we were thinkinggândire is,
135
321549
1886
Așa că ne-am gândit,
05:35
there's a tremendousextraordinar need
for boneos repairreparație, of coursecurs,
136
323435
3149
considerând nevoia uriașă de țesut osos,
05:38
but this iliaciliace crest-typecreasta-tip approachabordare
137
326584
2487
și știind că recoltarea din creasta iliacă
05:41
really has a lot of limitationslimitări to it,
138
329071
2432
are multe dezavantaje,
05:43
and could we perhapspoate recreaterecrea
139
331503
2234
că poate am reuși să recreăm
05:45
the generationgeneraţie of boneos withinîn the bodycorp
140
333737
2169
generarea de os în corp la cerere,
05:47
on demandcerere and then be ablecapabil to transplanttransplant de it
141
335906
3315
ca apoi s-o putem transplanta
05:51
withoutfără these very, very painfuldureros aftereffectsaftereffects
142
339221
4905
fără efecte secundare dureroase,
05:56
that you would have with the iliaciliace crestcreasta harvestrecolta?
143
344126
3683
ca la recoltarea din creasta iliacă?
05:59
And so this is what we did, and the way we did it
144
347809
2662
Asta am încercat
06:02
was by comingvenire back to this typicaltipic tissue-engineeringţesutului-inginerie approachabordare
145
350471
3338
abordând ingineria de țesut clasică,
06:05
but actuallyde fapt thinkinggândire about it rathermai degraba differentlydiferit.
146
353809
2387
dar gândind-o oarecum diferit.
06:08
And we simplifiedsimplificată it a lot,
147
356196
1919
Am simplificat-o mult,
06:10
so we got ridscăpa of a lot of these stepspași.
148
358115
2051
am eliminat multe etape.
06:12
We got ridscăpa of the need to
harvestrecolta cellscelulele from the patientrabdator,
149
360166
2374
Am eliminat recoltarea de celule de la pacient,
06:14
we got ridscăpa of the need to put
in really fancyextravagant chemistriesbiochimice,
150
362540
2917
folosirea de compuși sofisticați,
06:17
and we got ridscăpa of the need
151
365457
1692
și am eliminat nevoia de
06:19
to culturecultură these scaffoldsschele in the lablaborator.
152
367149
2828
a cultiva tipare structurale în laborator.
06:21
And what we really focusedconcentrat on
153
369977
2179
Ne-am axat pe materiale,
06:24
was our materialmaterial systemsistem and makingluare it quitedestul de simplesimplu,
154
372156
3749
simplificând sistemul,
06:27
but because we used it in a really cleverinteligent way,
155
375905
2325
dar folosindu-l într-un mod inovator,
06:30
we were ablecapabil to generateGenera enormousenorm amountssume of boneos
156
378230
2647
am reușit să generăm cantități enorme
de țesut osos,
06:32
usingutilizând this approachabordare.
157
380877
1646
cu această abordare.
06:34
So we were usingutilizând the bodycorp
158
382523
1753
Deci am folosit corpul
06:36
as really the catalystcatalizator to help us
159
384276
2120
pe post de catalizator
06:38
to make lots of newnou boneos.
160
386396
2543
să creăm mult țesut osos.
06:40
And it's an approachabordare that we call
161
388939
1583
Am numit această nouă abordare
06:42
the in vivovivo bioreactorbioreactor, and we were ablecapabil to make
162
390522
2811
'bioreactor in vivo', și am obținut astfel
06:45
enormousenorm amountssume of boneos usingutilizând this approachabordare.
163
393333
2486
cantități uriașe de țesut osos.
06:47
And I'll talk you throughprin this.
164
395819
1239
Voi explica pe etape.
06:49
So what we do is,
165
397058
2480
Iată ce am făcut:
06:51
in humansoameni, we all have a layerstrat of stemtijă cellscelulele
166
399538
2343
oamenii au un strat de celule stem
06:53
on the outsidein afara of our long bonesoase.
167
401881
1888
pe exteriorul oaselor lungi,
06:55
That layerstrat is calleddenumit the periosteumperiost.
168
403769
1703
strat numit periost,
06:57
And that layerstrat is actuallyde fapt normallyîn mod normal
169
405472
2288
care de obicei
06:59
very, very tightlystrans boundlegat to the underlyingcare stau la baza boneos,
170
407760
2649
e foarte strâns legat de osul de bază,
07:02
and it's got stemtijă cellscelulele in it.
171
410409
1432
conținând celule stem.
07:03
Those stemtijă cellscelulele are really importantimportant
172
411841
1419
Aceste celule stem sunt importante
07:05
in the embryoembrion when it developsdezvoltă,
173
413260
1809
în dezvoltarea embrionului,
07:07
and they alsode asemenea sortfel of waketrezi up if you have a fracturefractură
174
415069
2242
și de asemenea se activează
când suferim o fractură,
07:09
to help you with repairingreparatii the boneos.
175
417311
2861
pentru a repara osul.
07:12
So we take that periosteumperiost layerstrat
176
420172
2093
Deci am luat acest strat periost,
07:14
and we developeddezvoltat a way to injectinjecta underneathdedesubt it
177
422265
2990
și am gândit un mod de a injecta dedesubt
07:17
a liquidlichid that then, withinîn 30 secondssecunde,
178
425255
2816
un lichid care, în 30 de secunde,
07:20
would turnviraj into quitedestul de a rigidrigide gelgel
179
428071
1745
se transforma într-un gel rigid,
07:21
and can actuallyde fapt liftlift the
periosteumperiost away from the boneos.
180
429816
3253
care ridică și desprinde stratul periost de os.
07:25
So it createscreează, in essenceesență, an artificialartificial cavitycavitatea
181
433069
3688
Astfel creează, în esență,
07:28
that is right nextUrmător → to bothambii the boneos
182
436757
3547
o cavitate artificială între os
07:32
but alsode asemenea this really richbogat layerstrat of stemtijă cellscelulele.
183
440304
3701
și acest strat bogat în celule stem.
07:36
And we go in throughprin a pinholeorificiu incisionincizie
184
444005
1612
Apoi facem o incizie-orificiu,
07:37
so that no other cellscelulele from the bodycorp can get in,
185
445617
2953
pentru a împiedica
alte celule din corp să invadeze,
07:40
and what happensse întâmplă is that that
artificialartificial in vivovivo bioreactorbioreactor cavitycavitatea
186
448570
4792
iar această cavitate artificială
acționează ca un bioreactor in vivo,
07:45
can then leadconduce to the proliferationproliferare of these stemtijă cellscelulele,
187
453362
2676
proliferează aceste celule stem,
07:48
and they can formformă lots of newnou tissuețesut,
188
456038
2086
putând forma mult țesut nou,
07:50
and then over time, you can harvestrecolta that tissuețesut
189
458124
2318
și apoi cu timpul,
acest țesut poate fi recoltat
07:52
and use it elsewhereîn altă parte in the bodycorp.
190
460442
2948
și folosit în altă parte a corpului.
07:55
This is a histologyHistologie slidealuneca
191
463390
2144
Această imagine reprezintă histologia
07:57
of what we see when we do that,
192
465534
2170
procesului,
07:59
and essentiallyin esenta what we see
193
467704
2517
și în esență, vedem
08:02
is very largemare amountssume of boneos.
194
470221
1634
uriașe cantități de țesut osos.
08:03
So in this pictureimagine, you can see the middlemijloc of the legpicior,
195
471855
2480
În imagine vedeți centrul piciorului,
08:06
so the boneos marrowmăduvă,
196
474335
1501
deci măduva osoasă,
08:07
then you can see the originaloriginal boneos,
197
475836
1804
apoi osul original,
08:09
and you can see where that originaloriginal boneos finishesfinisaje,
198
477640
2856
iar unde acesta se termină,
08:12
and just to the left of that is the newnou boneos
199
480496
2511
la stânga este noul os
08:15
that's growncrescut withinîn that bioreactorbioreactor cavitycavitatea,
200
483007
2037
crescut în acea cavitate bioreactoare.
08:17
and you can actuallyde fapt make it even largermai mare.
201
485044
2431
Poate fi mărită și mai mult.
08:19
And that demarcationdelimitarea that you can see
202
487475
2627
Delimitarea pe care o vedeți
08:22
betweenîntre the originaloriginal boneos and the newnou boneos
203
490102
2351
între osul original și cel nou
08:24
actsacte as a very slightuşor pointpunct of weaknessslăbiciune,
204
492453
2013
acționează ca limită de recoltare,
08:26
so actuallyde fapt now the surgeonchirurg can come alongde-a lungul,
205
494466
2134
așa că acum chirurgul poate interveni
08:28
can harvestrecolta away that newnou boneos,
206
496600
2024
și recolta acest os nou,
08:30
and the periosteumperiost can growcrește back,
207
498624
2203
stratul periost putând crește din nou.
08:32
so you're left with the legpicior
208
500827
1869
Pacientul rămâne cu piciorul
08:34
in the samela fel sortfel of statestat
209
502696
1550
în același stadiu
08:36
as if you hadn'tnu a avut operatedoperat on it in the first placeloc.
210
504246
2002
în care ar fi fost fără operație.
08:38
So it's very, very lowscăzut in termstermeni of after-painpersistenţa durerii
211
506248
3849
deci fără dureri după operație,
08:42
comparedcomparativ to an iliaciliace crestcreasta harvestrecolta.
212
510097
3855
spre deosebire de recoltarea
din creasta iliacă.
08:45
And you can growcrește differentdiferit amountssume of boneos
213
513952
2104
Diferite cantități de os pot fi crescute,
08:48
dependingîn funcție on how much gelgel you put in there,
214
516056
2019
în funcție de cât de mult gel e adăugat,
08:50
so it really is an on demandcerere sortfel of procedureprocedură.
215
518075
3202
procedura depinzând de cererea pacientului.
08:53
Now, at the time that we did this,
216
521277
2202
La momentul când am făcut asta,
08:55
this receivedprimit a lot of attentionAtenţie in the presspresa,
217
523479
3337
am atras multă atenție din partea presei,
08:58
because it was a really nicefrumos way
218
526816
2431
pentru că era o modalitate elegantă
09:01
of generatinggenerator newnou boneos,
219
529247
1466
de a genera nou țesut osos,
09:02
and we got manymulți, manymulți contactscontacte
220
530713
1995
și am primit multe telefoane
09:04
from differentdiferit people that
were interestedinteresat in usingutilizând this.
221
532708
2618
de la oameni interesați
în a folosi această practică.
09:07
And I'm just going to tell you,
222
535326
1789
Și sincer,
09:09
sometimesuneori those contactscontacte are very strangeciudat,
223
537115
2953
câteodată aceste telefoane erau foarte ciudate,
09:12
slightlypuțin unexpectedneașteptat,
224
540068
1860
destul de neașteptate,
09:13
and the very mostcel mai interestinginteresant,
225
541928
3062
și cel mai interesant
09:16
let me put it that way, contacta lua legatura that I had,
226
544990
2285
apelator pe care l-am avut,
09:19
was actuallyde fapt from a teamechipă of AmericanAmerican footballersFotbaliştii
227
547275
3211
a fost o echipă de fotbaliști americani
09:22
that all wanted to have double-thicknessdublu-grosime skullscranii
228
550486
3380
care doreau cu toții să aibă cranii de grosime dublă
09:25
madefăcut on theiral lor headcap.
229
553866
4281
făcute dupa modelul craniilor lor.
09:30
And so you do get these kindstipuri of contactscontacte,
230
558156
2724
Așa că există într-adevăr asemenea cerințe,
09:32
and of coursecurs, beingfiind BritishBritanic
231
560880
2617
și bineînțeles, fiind din Marea Britanie,
09:35
and alsode asemenea growingcreştere up in FranceFranţa,
232
563497
1754
și de asemenea copilărind in Franța,
09:37
I tendtind to be very bluntbont,
233
565251
2142
am tendința de a spune lucrurilor pe nume,
09:39
and so I had to explainexplica to them very nicelyfrumos
234
567393
2041
așa că a trebuit să le explic amabil
09:41
that in theiral lor particularspecial casecaz,
235
569434
1475
că în cazul lor,
09:42
there probablyprobabil wasn'tnu a fost that much in there
236
570909
2014
probabil nu ar fi fost foarte mult
09:44
to protectproteja in the first placeloc.
237
572923
2988
de protejat oricum.
09:47
(LaughterRâs)
238
575911
1570
(Râsete)
09:49
(ApplauseAplauze)
239
577481
1253
(Aplauze)
09:50
So this was our approachabordare,
240
578734
1855
Asta este abordarea noastră,
09:52
and it was simplesimplu materialsmateriale,
241
580589
1644
am folosit materiale simple,
09:54
but we thought about it carefullycu grija.
242
582233
1987
am gândit-o cu mare atenție.
09:56
And actuallyde fapt we know that those cellscelulele
243
584220
1620
Acum știm de fapt că aceste celule
09:57
in the bodycorp, in the embryoembrion, as they developdezvolta
244
585840
2138
în corp și în embrionul în dezvoltare
09:59
can formformă a differentdiferit kinddrăguț of tissuețesut, cartilagecartilaj,
245
587978
3229
pot genera diferite țesuturi, cartilaje,
10:03
and so we developeddezvoltat a gelgel that was slightlypuțin differentdiferit
246
591207
2555
așa că am creat un gel oarecum diferit
10:05
in naturenatură and slightlypuțin differentdiferit chemistrychimie,
247
593762
2419
în compoziție printr-un alt procedeu chimic
10:08
put it in there, and we were ablecapabil to get
248
596181
2147
reușind să obținem
10:10
100 percentla sută cartilagecartilaj insteadin schimb.
249
598328
2178
100% cartilaj.
10:12
And this approachabordare workslucrări really well, I think,
250
600506
2008
Această abordare se pretează bine
10:14
for pre-plannedpre-planificate proceduresproceduri,
251
602514
2482
pentru proceduri planificate din timp,
10:16
but it's something you do have to pre-planpre-plan de.
252
604996
2872
dar oricum necesită planificare anticipată.
10:19
So for other kindstipuri of operationsoperațiuni,
253
607868
2268
Desigur, pentru alte genuri de operații,
10:22
there's definitelycategoric a need for other
254
610136
1697
e nevoie de alte
10:23
scaffold-basedbazate pe schele approachesabordari.
255
611833
2503
abordări pe bază de structuri.
10:26
And when you think about designingproiect
256
614336
2369
Când considerăm proiectarea
10:28
those other scaffoldsschele, actuallyde fapt,
257
616705
1638
acestor structuri, de fapt,
10:30
you need a really multi-disciplinarymulti-disciplinare teamechipă.
258
618343
1971
e nevoie de o echipă multi-disciplinară.
10:32
And so our teamechipă has chemistschimiști,
259
620314
2065
Așa că echipa noastră are chimiști,
10:34
it has cellcelulă biologistsbiologi, surgeonschirurgi, physicistsfizicienii even,
260
622379
3377
microbiologi, chirurgi, chiar și fizicieni,
10:37
and those people all come togetherîmpreună
261
625756
2030
toți lucrează împreună,
10:39
and we think really hardgreu about
designingproiect the materialsmateriale.
262
627786
2411
intens pentru a crea aceste materiale.
10:42
But we want to make them have enoughdestul informationinformație
263
630197
2966
Dar vrem să le furnizăm destulă informație
10:45
that we can get the cellscelulele to do what we want,
264
633163
2154
pentru a determina celulele să acționeze cum ne dorim,
10:47
but not be so complexcomplex as to make it difficultdificil
265
635317
2377
dar nu complicat încât sa devină dificil
10:49
to get to clinicclinică.
266
637694
1743
să ajungem la stadiul clinic.
10:51
And so one of the things we think about a lot
267
639437
2751
Ce încercăm este
10:54
is really tryingîncercat to understanda intelege
268
642188
1795
să înțelegem cu adevărat
10:55
the structurestructura of the tissuesțesuturi in the bodycorp.
269
643983
2377
structura țesutului în corpul uman.
10:58
And so if we think of boneos,
270
646360
1660
Dacă ne gândim la țesutul osos,
11:00
obviouslyevident my ownpropriu favoritefavorit tissuețesut,
271
648020
2624
evident țesutul meu preferat,
11:02
we zoomzoom in, we can see,
272
650644
1557
uitându-ne cu atenție, putem vedea,
11:04
even if you don't know anything
about boneos structurestructura,
273
652201
1882
chiar și fără cunoștiințe de structura osului,
11:06
it's beautifullyfrumos organizedorganizat,
really beautifullyfrumos organizedorganizat.
274
654083
2545
că e organizat de-a dreptul spectaculos.
11:08
We'veNe-am lots of bloodsânge vesselsnave in there.
275
656628
1887
Avem o mulțime de vase de sânge acolo.
11:10
And if we zoomzoom in again, we see that the cellscelulele
276
658515
2339
Privind cu atenție, vedem că aceste celule
11:12
are actuallyde fapt surroundedinconjurat by a 3D matrixMatrix
277
660854
2972
sunt de fapt înconjurate de o matrice 3D
11:15
of nano-scaleNano-scară fibersfibre, and they give a lot
278
663826
2171
de fibre la scară nano, care transmit o multitudine de
11:17
of informationinformație to the cellscelulele.
279
665997
2182
informații celulelor.
11:20
And if we zoomzoom in again,
280
668179
1614
Și dacă ne uităm mai atent,
11:21
actuallyde fapt in the casecaz of boneos, the matrixMatrix
281
669793
2201
vedem, în cazul oaselor, că matricea
11:23
around the cellscelulele is beautifullyfrumos organizedorganizat
282
671994
2151
din jurul celulelor e organizată spectaculos
11:26
at the nanoNano scalescară, and it's a hybridhibrid materialmaterial
283
674145
2467
la scară nano, fiind un material hibrid,
11:28
that's partparte organicorganic, partparte inorganicanorganic.
284
676612
2584
în parte organic, în parte anorganic.
11:31
And that's led to a wholeîntreg fieldcamp, really,
285
679196
2072
Asta a dus la dezvoltarea unui nou domeniu
11:33
that has lookedprivit at developingîn curs de dezvoltare materialsmateriale
286
681268
2391
care cercetează dezvoltarea materialelor
11:35
that have this hybridhibrid kinddrăguț of structurestructura.
287
683659
2748
cu acest tip de structură hibridă.
11:38
And so I'm showingarătând here just two examplesexemple
288
686407
3278
Vă voi arăta acum doar două exemple
11:41
where we'vene-am madefăcut some materialsmateriale
that have that sortfel of structurestructura,
289
689685
3120
de materiale realizate cu acest tip de structură
11:44
and you can really tailortoma it.
290
692805
1438
pe care o poți cu adevărat modela.
11:46
You can see here a very squishyvalentina one
291
694243
2064
Vedeți aici una de-a dreptul moale,
11:48
and now a materialmaterial that's alsode asemenea
this hybridhibrid sortfel of materialmaterial
292
696307
4099
și acum un material hibrid,
11:52
but actuallyde fapt has remarkableremarcabil toughnessrezistență,
293
700406
1947
dar cu o duritate remarcabilă,
11:54
and it's no longermai lung brittlefragil.
294
702369
1460
nefiind deloc fragil.
11:55
And an inorganicanorganic materialmaterial
would normallyîn mod normal be really brittlefragil,
295
703829
2456
Un material anorganic ar fi de obicei frgil,
11:58
and you wouldn'tnu ar fi be ablecapabil to have
296
706285
1440
și nu ar putea avea
11:59
that sortfel of strengthputere and toughnessrezistență in it.
297
707725
2188
acea duritate și rezistență.
12:01
One other thing I want to quicklyrepede mentionmenționa is that
298
709913
2489
Un alt aspect este că
12:04
manymulți of the scaffoldsschele we make
are porousporos, and they have to be,
299
712402
2715
multe din structuri sunt poroase,
trebuie să fie,
12:07
because you want bloodsânge vesselsnave to growcrește in there.
300
715117
2103
pentru că e nevoie de vase de sânge
care să crească acolo.
12:09
But the porespori are actuallyde fapt oftentimesdeseori
301
717220
1877
Dar porii sunt adesea
12:11
much biggermai mare than the cellscelulele,
302
719097
1293
mult mai mari decât celulele,
12:12
and so even thoughdeşi it's 3D,
303
720390
1711
așa că deși este 3D,
12:14
the cellcelulă mightar putea see it more
as a slightlypuțin curvedcurbate surfacesuprafaţă,
304
722101
3355
celula poate s-o perceapă mai degrabă
ca pe o suprafață puțin curbată,
12:17
and that's a little bitpic unnaturalnefiresc.
305
725456
1676
și asta e puțin ne-natural.
12:19
And so one of the things you can think about doing
306
727132
2248
Un lucru la care ne putem gândi
12:21
is actuallyde fapt makingluare scaffoldsschele
with slightlypuțin differentdiferit dimensionsdimensiuni
307
729380
3148
e de a proiecta structuri cu dimensiuni diferite
12:24
that mightar putea be ablecapabil to surroundsurround, your cellscelulele in 3D
308
732528
2793
capabile să înconjoare celulele în 3D
12:27
and give them a little bitpic more informationinformație.
309
735321
2569
și să le ofere mai multă informație.
12:29
And there's a lot of work going
on in bothambii of these areaszone.
310
737890
3567
Există cercetări în desfășurare în ambele direcții.
12:33
Now finallyin sfarsit, I just want to talk a little bitpic about
311
741471
3969
În final, vreau să vă spun despre
12:37
applyingaplicarea this sortfel of thing to cardiovascularcardiovascular diseaseboală,
312
745440
2708
aplicațiile în bolile cardiovasculare,
12:40
because this is a really bigmare clinicalclinic problemproblemă.
313
748148
3263
pentru că asta reprezintă o mare problemă clinică.
12:43
And one of the things that we know is that,
314
751411
3585
Știm că, din nefericire,
12:46
unfortunatelydin pacate, if you have a heartinimă attackatac,
315
754996
2239
dacă suferi un infarct,
12:49
then that tissuețesut can startstart to diea muri,
316
757235
2902
țesutul poate începe să moară,
12:52
and your outcomerezultat mayMai not be very good over time.
317
760137
3751
și consecințele nu vor fi foarte bune în timp.
12:55
And it would be really great, actuallyde fapt,
318
763888
1710
Ar fi deci minunat
12:57
if we could stop that deadmort tissuețesut
319
765598
1919
dacă am putea opri aceast țesut să moară
12:59
eitherfie from dyingmoarte or help it to regenerateregenera.
320
767517
3985
sau dacă l-am ajuta să se regenereze.
13:03
And there's lots and lots of stemtijă
cellcelulă trialsîncercări going on worldwidela nivel mondial,
321
771502
3248
Sunt multe cercetări cu celule stem în lume,
13:06
and they use manymulți differentdiferit typestipuri of cellscelulele,
322
774750
2072
care folosesc multe feluri diferite de celule,
13:08
but one commoncomun themetemă that seemspare to be comingvenire out
323
776822
2352
dar o temă comună pare a fi că
13:11
is that actuallyde fapt, very oftende multe ori, those cellscelulele will diea muri
324
779174
2999
foarte des aceste celule vor muri
13:14
onceo singura data you've implantedimplantat them.
325
782173
1795
odată ce au fost implantate.
13:15
And you can eitherfie put them into the heartinimă
326
783968
1875
Le poți implanta în inimă,
13:17
or into the bloodsânge systemsistem,
327
785843
2020
ori în sânge,
13:19
but eitherfie way, we don't seempărea to be ablecapabil
328
787863
2362
dar se pare că nu reușim
13:22
to get quitedestul de the right numbernumăr of cellscelulele
329
790225
1867
să obținem numarul exact de celule
13:24
gettingobtinerea to the locationLocație we want them to
330
792092
2242
în locul unde ne-am dori
13:26
and beingfiind ablecapabil to deliverlivra the sortfel of beautifulfrumoasa
331
794334
4494
și nu putem crea acest minunat proces
13:30
cellcelulă regenerationregenerare that we would like to have
332
798828
2740
de regenerare a celulelor pe care ni l-am dori
13:33
to get good clinicalclinic outcomesrezultate.
333
801568
3417
pentru a avea consecințe clinice bune.
13:36
And so some of the things that we're thinkinggândire of,
334
804985
1983
Așa ca unele idei pe care le-am avut,
13:38
and manymulți other people in the fieldcamp are thinkinggândire of,
335
806968
3121
și pe care mulți alții în acest domeniu le-au avut,
13:42
are actuallyde fapt developingîn curs de dezvoltare materialsmateriale for that.
336
810089
3006
sunt să creem materiale pentru asta.
13:45
But there's a differencediferență here.
337
813095
1619
Dar există o diferență.
13:46
We still need chemistrychimie, we still need mechanicsmecanica,
338
814714
2210
Încă avem nevoie de chimie, de mecanică,
13:48
we still need really interestinginteresant topographytopografie,
339
816924
2671
încă avem nevoie de topografie interesantă,
13:51
and we still need really interestinginteresant
waysmoduri to surroundsurround, the cellscelulele.
340
819595
2648
și încă avem nevoie de posibilități interesante de a înconjura celulele.
13:54
But now, the cellscelulele alsode asemenea
341
822243
2511
Dar celulele de asemenea
13:56
would probablyprobabil quitedestul de like a materialmaterial
342
824754
2025
probabil ar avea nevoie de un material
13:58
that's going to be ablecapabil to be conductiveconductoare,
343
826779
2018
care va putea fi conductibil,
14:00
because the cellscelulele themselvesînșiși will respondrăspunde very well
344
828797
4209
deoarece celulele însuși răspund foarte bine
14:05
and will actuallyde fapt conductconduita signalssemnalele
betweenîntre themselvesînșiși.
345
833006
3479
și chiar vor conduce semnale între ele.
14:08
You can see them now
346
836485
1516
Le puteți vedea acum,
14:10
beatingbătaie synchronouslysincron on these materialsmateriale,
347
838001
2475
bătând în sincron pe aceste materiale,
14:12
and that's a very, very excitingemoționant developmentdezvoltare
348
840476
2779
și această etapă în dezvoltare
14:15
that's going on.
349
843255
2114
este de-a dreptul captivantă.
14:17
So just to wrapîmpacheta up, I'd like to actuallyde fapt say that
350
845369
4824
În încheiere, aș dori să spun
14:22
beingfiind ablecapabil to work in this sortfel of fieldcamp,
351
850193
2356
că posibilitatea de a lucra în acest domeniu,
14:24
all of us that work in this fieldcamp
352
852549
1654
atât pentru mine cât și pentru toți ceilalți,
14:26
that's not only super-excitingSuper-interesant scienceştiinţă,
353
854203
2509
este nu numai știință super-fascinantă,
14:28
but alsode asemenea has the potentialpotenţial
354
856712
2046
dar are de asemenea potențialul
14:30
to impactefect on patientspacienți,
355
858758
1968
de a avea un impact asupra pacienților,
14:32
howeverin orice caz bigmare or smallmic they are,
356
860726
2430
oricât de mic sau mare,
14:35
is really a great privilegeprivilegiu.
357
863156
1553
și este cu adevărat un privilegiu.
14:36
And so for that, I'd like to thank all of you as well.
358
864709
3144
Și pentru asta, aș dori să vă mulțumesc tuturor..
14:39
Thank you.
359
867853
1317
Mulțumesc.
14:41
(ApplauseAplauze)
360
869170
4924
(Aplauze)
Translated by Alexandra Stanciu
Reviewed by Ariana Bleau Lugo

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Molly Stevens - Biomaterials researcher
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue.

Why you should listen

At Imperial College London, Molly Stevens heads a highly multidisciplinary research group that designs bioactive materials for regenerative medicine and biosensing. It's fundamental science with an eye to practical applications as healthcare products.

Among the products from her lab: an engineered bone, cardiac tissue suitable for use in transplants, and disease-sensing nanoparticle aggregates that change color in the presence of even tiny quantities of cancer-related enzymes, making early sensing possible. As Stevens told The Lancet: "It's right down at the nanoscience level. It's really exciting stuff, but it actually results in something very tangibly useful."

More profile about the speaker
Molly Stevens | Speaker | TED.com