TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Нина Тандън: Полагане на грижи за изкуствено отгледани тъкани
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
Тъканният инженер и TED сътрудник Нина Тандън отглежда изкуствени сърца и кости. За да направи това, тя се нуждае от нови начини за грижи за изкуствено отгледани клетки -- техники, които тя е разработила от прост, но мощен метод за копиране на тяхната естествена среда.
Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
Good morning everybody.
0
0
3000
Добро утро на всички.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
Работя с наистина невероятни
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
малки, миниатюрни същества, наречени клетки.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
И нека да ви разкажа какво представлява
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
отглеждаме тези клетки в лабораторията.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
Работя в лаборатория, където вземаме клетки от естествената им среда.
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
Поставяме ги в купички,
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
които понякога наричаме петриеви купички.
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
И ги храним -- стерилно разбира се --
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
с това, което наричаме медийна клетъчна култура -- което е като храната им --
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
и ги отглеждаме в инкубатори.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
Защо правя това?
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
Ние наблюдаваме клетките в купичките,
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
и те са само на повърхността.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
Но това, което наистина се опитваме да направим в моята лаборатория
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
е да произведем тъкани от тях.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
Какво дори означава това?
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
Ами това означава да отгледаме истинско сърце,
00:59
let's say,
18
44000
2000
да кажем,
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
или да отгледаме парче кост,
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
което да може да се постави в тялото.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
Не само това, но те също могат да бъдат използвани за модели за лечения на заболявания.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
И поради тази причина, традиционните техники за клетъчни култури
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
просто не са достатъчни.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
Клетките ги гони един вид носталгия;
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
купичката не се чувства като техен дом.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
Така че ние трябва да се справим по-добре с копирането на тяхната
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
естествена среда, за да ги накараме да процъфтяват.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
Наричаме това биомиметичната парадигма --
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
копиране на природата в лабораторна среда.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
Нека вземем за пример сърцето,
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
темата на много от моите изследвания.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
Какво прави сърцето уникално?
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
Ами, сърцето бие,
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
ритмично, неуморно, неотменно.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
Ние копираме това в лабораторни условия,
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
като оборудваме системи от клетъчни култури с електроди.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
Тези електроди действат като мини миротворци,
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
които карат клетките да се свиват в лабораторията.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
Какво друго знаем за сърцето?
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
Ами, че сърдечните клетки са доста алчни.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
Природата храни сърдечните клетки в тялото ви
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
с доста, много наситен кръвен приток.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
В лабораторията, ние създаваме микро-модели на канали
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
в биоматериалите,
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
върху които отглеждаме клетките.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
И това ни позволява да прекарваме клетъчната култура, храната на клетките,
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
през скелето, където отглеждаме клетките --
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
много подобно на това, което може да се очаква
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
от капилярната основа в сърцето.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
Така че това ме довежда до урок номер едно:
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
живота може да направи доста с много малко.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
Нека вземем за пример електрическа стимулация.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
Нека да видим колко мощен може да един от тези необходими елементи.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
Отляво, виждаме малка част от пулсиращата сърдечна тъкан,
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
която направих от клетките на плъх в лабораторията.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
Тя е с големината на малък локум.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
И след една седмица, тупти.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
Можете да я видите в горния ляв ъгъл.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
Но не се притеснявайте, ако не можете да я видите много добре.
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
Невероятно е, че тези клетки изобщо туптят.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
Но това, което е наистина невероятно е,
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
че клетките, когато ги стимулираме електрически,
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
като с пейсмейкър,
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
че те туптят много повече.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
Но това ме довежда до урок номер две:
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
клетките вършат цялата работа.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
В известен смисъл, тъканните инженери имат нещо като криза на идентичността,
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
понеже строителните инженери
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
изграждат мостове и големи неща,
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
компютърните инженери -- компютри,
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
но това, което ние правим
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
е всъщност изграждането на базови технологии за самите клетки.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
Какво означава това за нас?
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
Нека да направим нещо наистина просто.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
Нека си припомним,
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
че клетките не са абстрактно понятие.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
Нека си спомним, че клетките поддържат живота ни
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
по един много истински начин.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
"Ние сме това, което ядем," лесно може да бъде описано
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
като: "Ние сме това, което нашите клетки ядат."
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
И в случая с флората в червата ни,
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
тези клетки може дори да не бъдат човешки.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
Но също си струва да се отбележи,
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
че клетките също посредничат на нашите преживявания в живота.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
Зад всеки звук, образ, допир, вкус и мирис
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
стои съответен набор от клетки,
03:40
that receive this information
87
205000
2000
които получават тази информация
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
и я тълкуват за нас.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
Това повдига въпроса:
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
дали да разширим нашето чувство за стопанисване на околната среда
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
като включим екосистемата на нашите собствени тела?
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
Приканвам ви да говорите за това с мен по-нататък,
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
а междувременно ви пожелавам късмет.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
Нека никоя от вашите не-ракови клетки
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
да не стане застрашен вид.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
Благодаря ви.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
(Ръкопляскане)
ABOUT THE SPEAKER
Nina Tandon - Tissue engineering researcherNina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies.
Why you should listen
Nina Tandon studies electrical signaling in the context of tissue engineering, with the goal of creating “spare parts” for human implantation and/or disease models. After receiving a bachelor’s degree in electrical engineering from Cooper Union, Nina worked on an electronic nose used to “smell” lung cancer as a Fulbright scholar in Rome. She studied electrical stimulation for cardiac tissue engineering at MIT and Columbia, and now continues her research on electrical stimulation for broader tissue-engineering applications. Tandon was a 2011 TED Fellow and a 2012 Senior Fellow. Nina was also honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.
Nina Tandon | Speaker | TED.com