TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Νίνα Ταντόν: η φροντίδα του κατασκευασμένου ιστού
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
Μηχανικός ιστών και συνεργάτιδα του TED, η Νίνα Ταντόν κατασκευάζει τεχνητές καρδιές και οστά. Για να το πετύχει, χρειάζεται νέους τρόπους για τη φροντίδα των κυττάρων που αναπτύσσονται τεχνητά -- τεχνικές που έχει αναπτύξει με την απλή αλλά ισχυρή μέθοδο της αντιγραφής του φυσικού τους περιβάλλοντος.
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
Καλημέρα σας.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
Το αντικείμενό μου είναι τα πραγματικά απίστευτα
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
μικρά τοσοδούλικα πλασματάκια που ονομάζονται κύτταρα.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
Και θα σας πω πώς είναι
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
να αναπτύσσεις κύτταρα μέσα σε εργαστήριο.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
Εργάζομαι σε ένα εργαστήριο στο οποίο βγάζουμε τα κύτταρα από το μητρικό τους περιβάλλον.
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
Τα τοποθετούμε σε τρυβλία
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
που εμείς μερικές φορές ονομάζουμε τρυβλία Πέτρι
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
Και τα τρέφουμε -- σε αποστείρωση φυσικά --
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
με αυτό που ονομάζουμε μέσο καλλιέργειας κυττάρων -- την τροφή τους δηλαδή --
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
και τα αναπτύσσουμε σε επωαστήρες.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
Γιατί το κάνω αυτό;
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
Παρατηρούμε τα κύτταρα σε ένα τρυβλίο
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
και βρίσκονται στην επιφάνεια.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
Αλλά αυτό που προσπαθούμε στην ουσία να κάνουμε στο εργαστήριό μου
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
είναι να κατασκευάσουμε ιστούς από αυτά τα κύτταρα.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
Τι σημαίνει αυτό;
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
Λοιπόν, σημαίνει ότι αναπτύσσουμε μια αληθινή καρδιά,
00:59
let's say,
18
44000
2000
για παράδειγμα
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
ή ένα τμήμα οστού
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
που μπορεί να τοποθετηθεί στο σώμα.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
Και όχι μόνο, μπορούν να χρησιμοποιηθούν επίσης για μοντέλα ασθενειών.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
Και γι' αυτόν το σκοπό, οι παραδοσιακές τεχνικές καλλιέργειας κυττάρων
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
απλά δεν επαρκούν.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
Τα κύτταρα τα πιάνει νοσταλγία,
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
το τρυβλίο δεν μοιάζει με το σπίτι τους.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
Κι έτσι πρέπει να προσπαθήσουμε να αντιγράψουμε καλά το φυσικό τους περιβάλλον
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
προκειμένου να αναπτυχθούν σωστά.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
Αυτό το ονομάζουμε βιομιμητικό υπόδειγμα --
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
την αντιγραφή της φύσης στο εργαστήριο.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
Ας πάρουμε για παράδειγμα την καρδιά,
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
το αντικείμενο μεγάλου μέρους της έρευνάς μου.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
Τι κάνει την καρδιά μοναδική;
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
Η καρδιά χτυπάει,
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
ρυθμικά, ακούραστα, πιστά.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
Αυτό αντιγράφουμε στο εργαστήριο
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
συνδέοντας συστήματα καλλιέργειας κυττάρων με ηλεκτρόδια.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
Τα ηλεκτρόδια ενεργούν σαν μικροί βηματοδότες
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
που κάνουν τα κύτταρα να συστέλλονται στο εργαστήριο.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
Τι άλλο γνωρίζουμε για την καρδιά;
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
Τα καρδιακά κύτταρα είναι αρκετά άπληστα.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
Η φύση θρέφει τα καρδιακά κύτταρα στο σώμα μας
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
με μια πάρα πολύ πλούσια παροχή αίματος.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
Στο εργαστήριο, σχεδιάζουμε διαύλους σε μικρογραφία
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
στα βιοϋλικά
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
πάνω στα οποία αναπτύσσουμε τα κύτταρα.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
Και έτσι μπορούμε να εισάγουμε τα μέσα της καλλιέργειας κυττάρων, την τροφή των κυττάρων
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
μέσω των ικριωμάτων στα οποία αναπτύσσουμε τα κύτταρα --
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
αυτό που συμβαίνει περίπου
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
και σε ένα τριχοειδικό δίκτυο στην καρδιά.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
Κι έτσι έρχομαι στο πρώτο μας μάθημα:
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
η φύση μπορεί να κάνει πολλά με πολύ λίγα.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
Ας πάρουμε το παράδειγμα της ηλεκτρικής διέγερσης.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
Ας δούμε πόσο ισχυρό μπορεί να είναι ένα βασικό στοιχείο.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
Αριστερά, βλέπουμε ένα μικρό τμήμα παλλόμενου καρδιακού ιστού
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
που κατασκεύασα από κύτταρα αρουραίου στο εργαστήριο.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
Έχει το μέγεθος μικρού ζαχαρωτού.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
Και μετά από μια εβδομάδα, χτυπάει.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
Το βλέπετε πάνω αριστερά.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
Αν δεν το βλέπετε καθαρά, δεν πειράζει.
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
Είναι εκπληκτικό που αυτά τα κύτταρα πάλλονται.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
Ακόμα πιο εκπληκτικό
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
είναι ότι τα κύτταρα, όταν διεγείρονται ηλεκτρικά
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
με ένα βηματοδότη,
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
χτυπούν ακόμα περισσότερο.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
Έτσι ερχόμαστε στο δεύτερο μάθημα:
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
τα κύτταρα κάνουν όλη τη δουλειά.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
Κατά κάποιον τρόπο, οι μηχανικοί ιστών έχουν κρίση ταυτότητας
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
καθώς οι μηχανικοί δομικών έργων
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
χτίζουν γέφυρες και μεγάλες κατασκευές,
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
οι μηχανικοί υπολογιστών, υπολογιστές,
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
αλλά αυτό που κάνουμε εμείς
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
είναι να δημιουργούμε τεχνολογίες ευρείας διάδοσης για τα ίδια τα κύτταρα.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
Τι σημαίνει αυτό για εμάς;
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
Ας κάνουμε κάτι πολύ απλό.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
Ας θυμηθούμε
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
ότι τα κύτταρα δεν είναι μια αφηρημένη έννοια.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
Ας θυμηθούμε ότι τα κύτταρα μας κρατούν στη ζωή
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
και αυτή είναι η αλήθεια.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
Η φράση "Είμαστε ό,τι τρώμε" θα μπορούσε να γίνει
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
"Είμαστε ό,τι τρώνε τα κύτταρά μας".
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
Και στην περίπτωση της χλωρίδας του εντέρου,
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
τα κύτταρα αυτά μπορεί να μην είναι καν ανθρώπινα.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
Αξίζει όμως να επισημάνουμε
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
ότι τα κύτταρα είναι επίσης το μέσον με το οποίο βιώνουμε τη ζωή.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
Πίσω από κάθε ήχο, εικόνα, άγγιγμα, γεύση και μυρωδιά
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
βρίσκονται τα αντίστοιχα κύτταρα
03:40
that receive this information
87
205000
2000
που λαμβάνουν αυτές τις πληροφορίες
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
και τις μεταφράζουν για λογαριασμό μας.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
Τίθεται λοιπόν το ερώτημα:
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
να επεκτείνουμε την έννοια της περιβαλλοντικής διαχείρισης
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
ώστε να περιλαμβάνει το οικοσύστημα του σώματός μας;
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
Σας καλώ να συζητήσουμε περαιτέρω
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
και εντωμεταξύ, σας εύχομαι καλή τύχη.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
Μακάρι κανένα από τα μη καρκινικά κύτταρά σας
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
να μην απειληθεί με εξαφάνιση.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
Σας ευχαριστώ.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
(Χειροκρότημα)
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