TED2011
Anthony Atala: Printing a human kidney
آنتونی آتالا: چاپ کلیه انسان
Filmed:
Readability: 4.1
3,095,211 views
آنتونی آتالا، جراح، تحقیقی را در مراحل اولیه آن نشان می دهد که روزی میتواند حلال مشکل کمبود اهدا کننده اندام باشد: یک چاپگر سه بعدی که با استفاده از سلولهای زنده میتواند یک کلیه قابل پیوند ایجاد کند. با استفاده از فناوری مشابه لوک ماسلا، بیمار جوان دکتر آتالا ده سال پیش موفق به دریافت یک مثانه مهندسی شده، شد که با او روی صحنه آشنا میشویم.
Anthony Atala - Surgeon
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs. Full bio
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
There's actually a major health crisis today
0
0
3000
امروزه ما با یک بحران بزرگ بهداشتی
00:18
in terms of the shortage of organs.
1
3000
2000
در خصوص کمبود اندامهای اهدایی روبرو هستیم.
00:20
The fact is that we're living longer.
2
5000
2000
حقیقت اینه که عمر انسان در حال افزایش است.
00:22
Medicine has done a much better job
3
7000
2000
علم پزشکی در خصوص افزایش طول عمر ما
00:24
of making us live longer,
4
9000
2000
نقش بزرگی داشته
00:26
and the problem is, as we age,
5
11000
2000
ولی مشکل اینجاست که ما هرچه بیشتر پا به سن میگذاریم،
00:28
our organs tend to fail more,
6
13000
3000
اندامهایمان هم بدتر عمل میکنند.
00:31
and so currently
7
16000
2000
و امروزه
00:33
there are not enough organs to go around.
8
18000
2000
اندامهای اهدایی به اندازه کافی وجود ندارند.
00:35
In fact, in the last 10 years,
9
20000
2000
در حقیقت در 10 سال گذشته،
00:37
the number of patients requiring an organ has doubled,
10
22000
3000
تعداد بیمارانی که به اندام احتیاج دارند دو برابر شده،
00:40
while in the same time,
11
25000
2000
درحالی که
00:42
the actual number of transplants has barely gone up.
12
27000
3000
تعداد پیوندها با افزایش زیادی روبرو نبوده.
00:45
So this is now a public health crisis.
13
30000
2000
در نتیجه این یک بحران در زمینه سلامت عمومی به حساب میاد.
00:47
So that's where this field comes in
14
32000
2000
و اینجاست که صحبت از رشته ای به میان میاد
00:49
that we call the field of regenerative medicine.
15
34000
2000
که به آن پزشکی رژنراتیو (باززا) گفته میشود.
00:51
It really involves many different areas.
16
36000
2000
خود این رشته در واقع موضوعات مختلفی را در بر میگیرد.
00:53
You can use, actually, scaffolds,
17
38000
2000
شما میتوانید از یک نوع قالب استفاده کنید،
00:55
biomaterials --
18
40000
2000
به آنها مواد بیولوژیکی میگن
00:57
they're like the piece of your blouse or your shirt --
19
42000
2000
-آنها مثل یک تکه از پیراهن یا بلوز شما هستند-
00:59
but specific materials you can actually implant in patients
20
44000
3000
ولی از مواد مخصوصی درست شده اند که میشه آنها را در بیماران کاشت و پیوند زد
01:02
and they will do well and help you regenerate.
21
47000
3000
و بعد از پیوند کار میکنند و به بازسازی کمک می کنند.
01:05
Or we can use cells alone,
22
50000
3000
یا اینکه ما میتونیم فقط از سلول استفاده کنیم،
01:08
either your very own cells
23
53000
2000
یا از سلولهای خود بیمار،
01:10
or different stem cell populations.
24
55000
2000
یا یگ گروه از سلولهای بنیادی دیگه.
01:12
Or we can use both.
25
57000
2000
یا از هر دو اینها
01:14
We can use, actually, biomaterials
26
59000
2000
یعنی اینکه هم از مواد بیولوژیکی استفاده کنیم
01:16
and the cells together.
27
61000
2000
و هم از سلولها.
01:18
And that's where the field is today.
28
63000
3000
و این رشته امروزه به این پیشرفت رسیده.
01:21
But it's actually not a new field.
29
66000
2000
ولی این یک رشته جدید نیست.
01:23
Interestingly, this is a book
30
68000
2000
جالبه که بدونید، این یک کتابه
01:25
that was published back in 1938.
31
70000
3000
که در سال 1938 چاپ شده.
01:28
It's titled "The Culture of Organs."
32
73000
2000
عنوان آن "کشت اندام" است.
01:30
The first author, Alexis Carrel, a Nobel Prize winner.
33
75000
3000
نویسنده اصلی آن، الکسیس کارل، یک برنده جایزه نوبله.
01:33
He actually devised some of the same technologies
34
78000
2000
در واقع او کسی است که همان فناوری را اختراع کرد
01:35
used today for suturing blood vessels,
35
80000
2000
که امروزه برای بخیه زدن رگهای خونی از آن استفاده میکنیم.
01:37
and some of the blood vessel grafts we use today
36
82000
3000
و در حقیقت بعضی از پیوند رگهایی که امروزه از آن استفاده میکنیم
01:40
were actually designed by Alexis.
37
85000
3000
در اصل توسط الکسیس طراحی شده.
01:43
But I want you to note his co-author:
38
88000
3000
ولی من از شما می خواهم که به مولف دوم این کتاب توجه کنید:
01:46
Charles Lindbergh.
39
91000
2000
چارلز لیندبرگ.
01:48
That's the same Charles Lindbergh
40
93000
3000
او همان چارلز لیندبرگ است
01:51
who actually spent the rest of his life
41
96000
2000
که در واقع بقیه عمرش را صرف
01:53
working with Alexis
42
98000
2000
کار کردن با الکسیس
01:55
at the Rockefeller Institute in New York
43
100000
2000
در انستیتو راکفلر نیویورک
01:57
in the area of the culture of organs.
44
102000
2000
در رشته کشت اندام کرد.
01:59
So if the field's been around for so long,
45
104000
2000
پس اگر این رشته برای این همه مدت در جریان بوده،
02:01
why so few clinical advances?
46
106000
2000
چرا این قدر پیشرفتهای بالینی کم بوده اند؟
02:03
And that really has to do to many different challenges.
47
108000
3000
و این به چالشهای مشکل و فراوانی مربوط میشه.
02:06
But if I were to point to three challenges,
48
111000
2000
ولی اگه قرار باشه من سه تا از آنها را خاطر نشان بشم،
02:08
the first one is actually the design of materials
49
113000
2000
اولی آنها در واقع مربوط میشه به طراحی موادی
02:10
that could go in your body
50
115000
2000
که بتوانند در بدن ما قرار بگیرند
02:12
and do well over time.
51
117000
2000
و در طول زمان درست عمل کنند.
02:14
And many advances now,
52
119000
2000
و با وجود پیشرفتهای زیادی که امروزه شده،
02:16
we can do that fairly readily.
53
121000
2000
ما میتوانیم این کار را تا حدودی با سهولت انجام بدهیم.
02:18
The second challenge was cells.
54
123000
2000
چالش دوم سلولها بودند.
02:20
We could not get enough of your cells to grow outside of your body.
55
125000
3000
ما نمیتونستیم تعداد کافی از سلولها را از بدن شما بگیریم و آنها را خارج از بدن کشت بدهیم.
02:23
Over the last 20 years, we've basically tackled that.
56
128000
3000
در 20 سال اخیر ما بر این مشکل هم فائق آمدیم.
02:26
Many scientists can now grow many different types of cells.
57
131000
2000
-بسیاری از دانشمندان الان میتوانند انواع مختلفی از سلولها را کشت بدهند-
02:28
Plus we have stem cells.
58
133000
2000
در ضمن اینکه ما سلولهای بنیادی داریم.
02:30
But even now, 2011,
59
135000
3000
ولی حتی امروز، در سال 2011،
02:33
there's still certain cells that we just can't grow from the patient.
60
138000
4000
انواعی از سلولها هستند که ما نمیتونیم از بیماران بگیریم و کشت بدهیم.
02:37
Liver cells, nerve cells, pancreatic cells --
61
142000
3000
-مثل سلولهای کبد، سلولهای عصبی، سلولهای پانکراس-
02:40
we still can't grow them even today.
62
145000
3000
ما حتی امروزه هم نمیتونیم آنها را کشت بدهیم.
02:43
And the third challenge is vascularity,
63
148000
2000
و چالش سوم مربوط میشه به خون رسانی،
02:45
the actual supply of blood
64
150000
3000
توزیع خون در اندامها
02:48
to allow those organs or tissues to survive
65
153000
3000
که به بافتها و اندامها بعد از اینکه ما آنها را بازسازی میکنیم
02:51
once we regenerate them.
66
156000
2000
اجازه بقا بده.
02:53
So we can actually use biomaterials now.
67
158000
2000
پس ما امروزه از مواد بیولوژیکی استفاده میکنیم.
02:55
This is actually a biomaterial.
68
160000
2000
این در واقع یک ماده بیولوژیکی (بیومتریال) هست.
02:57
We can weave them, knit them, or we can make them like you see here.
69
162000
3000
ما میتونیم آنها را ببافیم، به هم گره بزنیم، یا حتی به این شکل در بیاریم.
03:00
This is actually like a cotton candy machine.
70
165000
3000
این در واقع مثل یک دستگاه پشمک ساز عمل میکنه.
03:03
You saw the spray going in.
71
168000
2000
اینجا اسپری را دیدید که وارد شد.
03:05
That was like the fibers of the cotton candy
72
170000
2000
آن مثل الیاف پشمک بود
03:07
creating this structure, this tubularized structure,
73
172000
2000
که این ساختار لوله مانند را میسازد،
03:09
which is a biomaterial
74
174000
2000
که یک نوع ماده بیولوژیکی است
03:11
that we can then use
75
176000
2000
که ما میتوانیم از آن
03:13
to help your body regenerate
76
178000
2000
برای بازسازی بدن انسان
03:15
using your very own cells to do so.
77
180000
3000
با استفاده از سلولهای خود فرد استفاده کنیم.
03:18
And that's exactly what we did here.
78
183000
2000
و آن دقیقا کاریه که ما اینجا انجام دادیم.
03:20
This is actually a patient
79
185000
2000
این در حقیقت یک بیماره
03:22
who [was] presented with a deceased organ,
80
187000
2000
که یکی از اندامهایش از بین رفته بود،
03:24
and we then created one of these smart biomaterials,
81
189000
3000
و بعد ما با یکی از همین مواد بیولوژیکی باهوش را ساختیم،
03:27
and then we then used that smart biomaterial
82
192000
2000
و از آن بیومتریال باهوش استفاده کردیم
03:29
to replace and repair
83
194000
3000
تا بتونیم ساختار آن بیمار را
03:32
that patient's structure.
84
197000
2000
جایگزین و ترمیم کنیم.
03:34
What we did was we actually
85
199000
2000
کاری که ما کردیم در واقع این بود
03:36
used the biomaterial as a bridge
86
201000
2000
که از این ماده بیولوژیکی به عنوان یک پل استفاده کردیم
03:38
so that the cells in the organ
87
203000
2000
که سلولهای آن اندام
03:40
could walk on that bridge, if you will,
88
205000
2000
-این جور بگیم- بتوانند روی آن پل راه بروند،
03:42
and help to bridge the gap
89
207000
2000
و کمک کنند که آن شکاف بسته بشه
03:44
to regenerate that tissue.
90
209000
2000
و بافت بتواند بازسازی بشه.
03:46
And you see that patient now six months after
91
211000
2000
و شما همان بیمار را شش ماه بعد می بینید
03:48
with an X-ray showing you the regenerated tissue,
92
213000
3000
با یک عکس اشعه ایکس که بافت بازسازی شده را نشان میدهد،
03:51
which is fully regenerated
93
216000
2000
که وقتی آن را زیر میکروسکوپ هم بررسی میکنیم
03:53
when you analyze it under the microscope.
94
218000
3000
می بینیم که کاملا ترمیم شده.
03:56
We can also use cells alone.
95
221000
2000
ما میتوانیم از سلولها هم به تنهایی استفاده کنیم.
03:58
These are actually cells that we obtained.
96
223000
3000
اینها در واقع سلولهایی هستند که ما استخراج کردیم.
04:01
These are stem cells that we create from specific sources,
97
226000
3000
اینها سلولهای بنیادی هستند که ما از منابع بخصوصی آنها را میگیریم،
04:04
and we can drive them to become heart cells,
98
229000
2000
و میتوانیم آنها را تحریک کنیم که به سلولهای قلبی تبدیل بشوند.
04:06
and they start beating in culture.
99
231000
2000
و آنها در داخل ظرف کشت شروع به تپیدن میکنند.
04:08
So they know what to do.
100
233000
2000
پس این سلولها وظیفه خودشون را میدونند.
04:10
The cells genetically know what to do,
101
235000
2000
آنها وظیفه خود را بصورت ژنتیکی میدونند،
04:12
and they start beating together.
102
237000
2000
و با همدیگه شروع به تپیدن میکنند.
04:14
Now today, many clinical trials
103
239000
2000
امروزه بسیاری از تحقیقات بالینی
04:16
are using different kinds of stem cells
104
241000
2000
از انواع مختلفی از سلولهای بنیادی
04:18
for heart disease.
105
243000
2000
برای بیماریهای قلبی استفاده می کنند.
04:20
So that's actually now in patients.
106
245000
3000
پس از این روش امروزه برای بیماران استفاده میشود.
04:23
Or if we're going to use larger structures
107
248000
2000
یا اگر بخواهیم از ساختارهای بزگتری استفاده کنیم
04:25
to replace larger structures,
108
250000
2000
تا آنها را جایگزین ساختارهای بزرگتر کنیم،
04:27
we can then use the patient's own cells,
109
252000
2000
میتوانیم از سلولهای خود بیمار استفاده کنیم،
04:29
or some cell population,
110
254000
2000
یا از گروهی سلول،
04:31
and the biomaterials,
111
256000
2000
به علاوه بیومتریال،
04:33
the scaffolds, together.
112
258000
2000
که به عنوان قالب و چارچوب آن عمل میکند.
04:35
So the concept here:
113
260000
2000
پس خلاصه بخواهیم بگیم:
04:37
so if you do have a deceased or injured organ,
114
262000
3000
اگر شما یک عضو از بین رفته و یا آسیب دیده داشته باشید،
04:40
we take a very small piece of that tissue,
115
265000
2000
ما قسمت کوچکی از بافت آن را بر میداریم،
04:42
less than half the size of a postage stamp.
116
267000
3000
یک کم کوچکتر از نصف اندازه یک تمبر پستی.
04:45
We then tease the cells apart,
117
270000
3000
بعد سلولها را از هم میشکافیم و جدا میکنیم،
04:48
we grow the cells outside the body.
118
273000
2000
و آنها را خارج از بدن کشت میدهیم.
04:50
We then take a scaffold, a biomaterial --
119
275000
3000
بعد یک قالب بیومتریالی برمیداریم،
04:53
again, looks very much like a piece of your blouse or your shirt --
120
278000
3000
که خیلی هم شبیه یک تکه از بلوز شماست.
04:56
we then shape that material,
121
281000
2000
بعد به آن مواد فرم میدهیم،
04:58
and we then use those cells to coat that material
122
283000
3000
و سپس از آن سلولها استفاده میکنیم تا آن مواد را
05:01
one layer at a time --
123
286000
2000
- لایه به لایه - بپوشونه
05:03
very much like baking a layer cake, if you will.
124
288000
3000
یک جور مثل درست کردن یک کیک لایه دار.
05:06
We then place it in an oven-like device,
125
291000
2000
بعد ما آنرا داخل یک دستگاه فر مانند قرار میدهیم،
05:08
and we're able to create that structure
126
293000
2000
و سپس میتوانیم آن ساختار را درست کنیم
05:10
and bring it out.
127
295000
2000
و آنرا در بیاریم.
05:12
This is actually a heart valve
128
297000
2000
این در واقع یک دریچه قلبی هست
05:14
that we've engineered,
129
299000
2000
که ما درست کرده ایم.
05:16
and you can see here, we have the structure of the heart valve
130
301000
3000
و اینجا میتونید ساختار دریچه قلب را ببینید
05:19
and we've seeded that with cells,
131
304000
3000
که ما با سلولها تخم ریزی کرده ایم،
05:22
and then we exercise it.
132
307000
2000
و بعد ما آنرا بکار می اندازیم.
05:24
So you see the leaflets opening and closing --
133
309000
2000
اینجا میتونید باز و بسته شدن دریچه های
05:26
of this heart valve
134
311000
2000
این دریچه ی قلب را ببینید
05:28
that's currently being used experimentally
135
313000
4000
که اکنون بصورت آزمایشی از آن استفاده میشه
05:32
to try to get it to further studies.
136
317000
3000
تا از آن برای تحقیقات آینده استفاده کنیم.
05:35
Another technology
137
320000
2000
یک فناوری دیگر
05:37
that we have used in patients
138
322000
2000
که از آن در بیماران استفاده کرده ایم
05:39
actually involves bladders.
139
324000
2000
مربوط میشه به مثانه.
05:41
We actually take a very small piece of the bladder from the patient --
140
326000
3000
در واقع ما یک تکه خیلی کوچک را از مثانه بیمار میگیریم
05:44
less than half the size of a postage stamp.
141
329000
3000
قدری کوچکتر از نصف اندازه یک تمبر.
05:47
We then grow the cells outside the body,
142
332000
2000
بعد سلولها را خارج از بدن کشت میدهیم،
05:49
take the scaffold, coat the scaffold with the cells --
143
334000
2000
آن قالب را برمیداریم، آنرا با سلول می پوشونیم
05:51
the patient's own cells, two different cell types.
144
336000
3000
سلولهای خود بیمار، دو نوع مختلف از سلول.
05:54
We then put it in this oven-like device.
145
339000
3000
بعد آنرا در این دستگاه فر مانند قرار میدهیم
05:57
It has the same conditions as the human body --
146
342000
2000
که شرایطی مشابه شرایط بدن انسان داره
05:59
37 degrees centigrade, 95 percent oxygen.
147
344000
3000
35 درجه سانتیگراد و 95 در صد اکسیژن.
06:02
A few weeks later, you have your engineered organ
148
347000
3000
چند هفته بعد ما عضو مهندسی شده ای را داریم
06:05
that we're able to implant back into the patient.
149
350000
3000
که میتونیم دوباره به بیمار پیوند بزنیم.
06:08
For these specific patients, we actually just suture these materials.
150
353000
3000
برای این بیماران خاص، ما در واقع این مواد را فقط بخیه میزنیم.
06:11
We use three-dimensional imagining analysis,
151
356000
3000
ما از آنالیز تصویری سه بعدی استفاده میکنیم،
06:14
but we actually created these biomaterials by hand.
152
359000
3000
ولی ما در حقیقت این مواد بیولوژیکی را با دست درست کردیم.
06:18
But we now have better ways
153
363000
2000
اما ما امروزه برای ساخت این ساختارها
06:20
to create these structures with the cells.
154
365000
2000
با سلول، راههای بهتری داریم.
06:22
We use now some type of technologies,
155
367000
4000
ما امروزه از نوعی فناوری استفاده می کنیم
06:26
where for solid organs, for example,
156
371000
2000
که برای اندامهای جامد،
06:28
like the liver,
157
373000
2000
برای مثال کبد،
06:30
what we do is we take discard livers.
158
375000
3000
کاری که میکنیم اینه که کبدهای دور ریخته شده را میگیریم.
06:33
As you know, a lot of organs are actually discarded, not used.
159
378000
3000
همون طور که میدونید، بسیاری از اندامها دور ریخته میشوند و از آنها استفاده نمیشه.
06:36
So we can take these liver structures,
160
381000
2000
ما میتونیم این ساختارهای کبدی را
06:38
which are not going to be used,
161
383000
2000
که از آنها استفاده نمیشه را بگیریم،
06:40
and we then put them in a washing machine-like structure
162
385000
4000
و آنرا داخل یک ماشین شستشو قرار میدهیم
06:44
that will allow the cells to be washed away.
163
389000
2000
که با کمک آن میتونیم سلولها را پاک کنیم.
06:46
Two weeks later,
164
391000
2000
دو هفته بعد،
06:48
you have something that looks like a liver.
165
393000
2000
ما چیزی داریم که شکل کبده.
06:50
You can hold it like a liver,
166
395000
2000
مثل یک کبد میتونین در دستانتان بگیرید
06:52
but it has no cells; it's just a skeleton of the liver.
167
397000
3000
ولی هیچ سلولی نداره، فقط چارچوب یک کبد را داره.
06:55
And we then can re-perfuse the liver with cells,
168
400000
4000
بعد ما میتونیم دوباره سلولها را به این کبد تزریق کنیم،
06:59
preserving the blood vessel tree.
169
404000
2000
در حالی که ساختار درختی رگهای خونی را حفظ میکنیم.
07:01
So we actually perfuse first the blood vessel tree
170
406000
3000
پس در واقع ما اول سلولهای عروقی خود بیمار را
07:04
with the patient's own blood vessel cells,
171
409000
2000
به شعب رگهای خونی تزریق میکنیم،
07:06
and we then infiltrate the parenchyma with the liver cells.
172
411000
3000
و بعد سلولهای پارانشیم بافت اصلی کبد را وارد میکنیم.
07:09
And we now have been able just to show
173
414000
2000
و ما در همین یک ماه اخیر توانستیم
07:11
the creation of human liver tissue
174
416000
2000
ساختن بافت کبد انسان را
07:13
just this past month
175
418000
2000
با استفاده از این تکنولوژی
07:15
using this technology.
176
420000
3000
نشان بدهیم.
07:19
Another technology that we've used
177
424000
2000
فناوری دیگری که ما از آن استفاده کرده ایم
07:21
is actually that of printing.
178
426000
2000
فناوری مربوط به چاپ کردن (پرینت) است.
07:23
This is actually a desktop inkjet printer,
179
428000
3000
این در واقع یک دستگاه پرینتر جوهر افشانه،
07:26
but instead of using ink,
180
431000
2000
ولی به جای جوهر،
07:28
we're using cells.
181
433000
2000
ما از سلول استفاده میکنیم.
07:30
And you can actually see here the printhead
182
435000
2000
شما اینجا میتونید هد چاپ را ببینید
07:32
going through and printing this structure,
183
437000
2000
که وارد میشه و این ساختار را چاپ میکنه،
07:34
and it takes about 40 minutes to print this structure.
184
439000
2000
و تقریبا 40 دقیقه طول میکشه که این کار را انجام بده.
07:36
And there's a 3D elevator
185
441000
2000
و یک بالابر سه بعدی هم وجود داره
07:38
that then actually goes down one layer at a time
186
443000
2000
که لایه به لایه
07:40
each time the printhead goes through.
187
445000
2000
هر بار که هد چاپ وارد میشه پایین میره.
07:42
And then finally you're able to get that structure out.
188
447000
3000
و نهایتا شما میتونید به آن ساختار دست پیدا کنید.
07:45
You can pop that structure out of the printer and implant it.
189
450000
3000
بعد هم میتونید آن ساختار را از پرینتر بردارید و پیوند بزنید.
07:48
And this is actually a piece of bone
190
453000
2000
و این در واقع یک قطعه استخوانه
07:50
that I'm going to show you in this slide
191
455000
3000
که من میخواهم در این اسلاید به شما نشان بدهم
07:53
that was actually created with this desktop printer
192
458000
3000
که ما توسط یک چاپگر رومیزی درست کردیم
07:56
and implanted as you see here.
193
461000
3000
و همانطور که میبینید آنرا پیوند زده ایم.
07:59
That was all new bone that was implanted
194
464000
2000
این یک استخوان کاملا جدید بود که
08:01
using these techniques.
195
466000
3000
که ما توسط این شیوه پیوند زدیم.
08:04
Another more advanced technology we're looking at right now,
196
469000
4000
یک نوع فناوری پیشرفته تر دیگه که اینجا میبینید،
08:08
our next generation of technologies,
197
473000
2000
نسل بعدی فناوری،
08:10
are more sophisticated printers.
198
475000
2000
چاپگرهای پیچیده تری هستند.
08:12
This particular printer we're designing now
199
477000
3000
این چاپگر به خصوص که ما در حال طراحی آن هستیم
08:15
is actually one where we print right on the patient.
200
480000
3000
به شکلی است که در حقیقت ما آن عضو را روی خود بیمار چاپ میکنیم.
08:18
So what you see here --
201
483000
2000
- پس چیزی که شما اینجا میبینید -
08:20
I know it sounds funny,
202
485000
2000
میدونم که خنده دار به نظر میرسه،
08:22
but that's the way it works.
203
487000
2000
ولی این تکنولوژی به این شکل کار میکنه.
08:24
Because in reality, what you want to do
204
489000
3000
چون در دنیای واقعی کاری که ما میخاهیم انجام بدهیم
08:27
is you actually want to have the patient on the bed with the wound,
205
492000
3000
اینه که میخواهیم بیمار را با جراحت روی تخت داشته باشیم،
08:30
and you have a scanner,
206
495000
2000
و یک اسکنر هم در اختیار داریم،
08:32
basically like a flatbed scanner.
207
497000
2000
که در اساس مثل یک اسکنر مسطحه.
08:34
That's what you see here on the right side.
208
499000
2000
این چیزی هست که میتونید اینجا در سمت راست ببینید؛
08:36
You see a scanner technology
209
501000
2000
این یک فناوری نوع اسکنر هست
08:38
that first scans the wound on the patient
210
503000
3000
که ابتدا جراحت بیمار را اسکن میکنه
08:41
and then it comes back with the printheads
211
506000
3000
و بعد با هدهای چاپ بر میگرده
08:44
actually printing the layers that you require
212
509000
3000
و آن لایه های مورد نیاز را
08:47
on the patients themselves.
213
512000
2000
روی خود بیمار چاپ میکنه.
08:49
This is how it actually works.
214
514000
2000
این تکنولوژی به این طریق کار میکنه.
08:51
Here's the scanner going through,
215
516000
2000
اینجا اسکنر را میبینید که وارد میشه
08:53
scanning the wound.
216
518000
2000
و از جراحت اسکن میگیره.
08:55
Once it's scanned,
217
520000
2000
وقتی اسکن کامل شد،
08:57
it sends information in the correct layers of cells
218
522000
2000
آن اطلاعات را در خصوص لایه های سلولها به طور صحیح
08:59
where they need to be.
219
524000
2000
به مکانی که باید قرار بگیرند میفرسته.
09:01
And now you're going to see here
220
526000
2000
و اینجا شما یک نمونه نمایشی
09:03
a demo of this actually being done
221
528000
2000
از این عمل را
09:05
in a representative wound.
222
530000
3000
در یک جراحت نمونه مشاهده میکنید.
09:08
And we actually do this with a gel so that you can lift the gel material.
223
533000
3000
و ما این عمل را روی یک ماده ژل مانند انجام میدهیم، تا بتونیم آن را بالا ببریم.
09:11
So once those cells are on the patient
224
536000
2000
و وقتیکه آن سلولها روی بدن بیمار قرار دارند
09:13
they will stick where they need to be.
225
538000
2000
بتونند در جایی که نیاز است، بچسبند.
09:15
And this is actually new technology
226
540000
2000
و این در واقع یک فناوری
09:17
still under development.
227
542000
3000
در حال پیشرفت است.
09:20
We're also working on more sophisticated printers.
228
545000
3000
ما همچنین مشغول بکار روی پرینترهای پیچیده تری هستیم.
09:23
Because in reality, our biggest challenge
229
548000
2000
چون در حقیقت چالش اصلی ما
09:25
are the solid organs.
230
550000
2000
اندام های جامد هستند.
09:27
I don't know if you realize this,
231
552000
2000
من مطمئن نیستم که این موضوع را متوجه بشوید،
09:29
but 90 percent of the patients on the transplant list
232
554000
4000
اما 90 در صد از بیماران در لیست انتظار پیوند عضو
09:33
are actually waiting for a kidney.
233
558000
3000
در واقع منتظر یک کلیه هستند.
09:36
Patients are dying every day
234
561000
2000
بیماران هر روز در حال از بین رفتن هستند
09:38
because we don't have enough of those organs to go around.
235
563000
3000
به خاطر اینکه ما به تعداد کافی از این اندامها در اختیار نداریم.
09:41
So this is more challenging --
236
566000
2000
پس این موضوع
09:43
large organ, vascular,
237
568000
2000
اندامهای بزرگ، رگ دار،
09:45
a lot of blood vessel supply,
238
570000
2000
با خون رسانی بالا،
09:47
a lot of cells present.
239
572000
2000
و تعداد سلولهای بیشتر، چالش بزرگتریه.
09:49
So the strategy here is --
240
574000
2000
- بنابراین راهبرد اینجا به این گونه است -
09:51
this is actually a CT scan, an X-ray --
241
576000
2000
این یک دستگاه سی تی اسکن است، که در واقع یک دستگاه اشعه ایکس است
09:53
and we go layer by layer,
242
578000
2000
که لایه به لایه حرکت میکنه،
09:55
using computerized morphometric imaging analysis
243
580000
2000
با استفاده از آنالیز تصویری ریخت سنجی کامپیوتری
09:57
and 3D reconstruction
244
582000
2000
و بازسازی سه بعدی
09:59
to get right down to those patient's own kidneys.
245
584000
3000
تا اینکه مستقیم به کلیه های خود بیمار برسه
10:02
We then are able to actually image those,
246
587000
3000
بعد ما میتونیم از آنها عکس برداری کنیم،
10:05
do 360 degree rotation
247
590000
2000
یک چرخش 360 درجه بدهیم
10:07
to analyze the kidney
248
592000
2000
تا کلیه را
10:09
in its full volumetric characteristics,
249
594000
4000
از نظر مشخصات کامل حجمی تجزیه و تحلیل کنیم،
10:13
and we then are able
250
598000
2000
و بعد میتونیم در واقع
10:15
to actually take this information
251
600000
2000
از این مشخصات استفاده کنیم
10:17
and then scan this
252
602000
2000
و آن را در یک حالت
10:19
in a printing computerized form.
253
604000
2000
چاپ کامپیوتری اسکن کنیم.
10:21
So we go layer by layer through the organ,
254
606000
3000
پس ما لایه به لایه به داخل اندام میریم،
10:24
analyzing each layer as we go through the organ,
255
609000
3000
و در همین حال هر لایه آن را تجزیه و تحلیل میکنیم.
10:27
and we then are able to send that information, as you see here,
256
612000
4000
بعد ما میتونیم، همونطور که میبینید، آن اطلاعات را
10:31
through the computer
257
616000
2000
به کامپیوتر بفرستیم
10:33
and actually design the organ
258
618000
2000
و نهایتا آن عضو را
10:35
for the patient.
259
620000
2000
برای بیمار طراحی کنیم.
10:37
This actually shows the actual printer.
260
622000
3000
این در واقع همون دستگاه چاپگر را نشان میده.
10:40
And this actually shows that printing.
261
625000
2000
و این هم اندام چاپ شده.
10:42
In fact, we actually have the printer right here.
262
627000
4000
در حقیقت ما این چاپگر را همین جا داریم.
10:46
So while we've been talking today,
263
631000
3000
پس وقتی که ما امروز مشغول صحبت بودیم،
10:49
you can actually see the printer
264
634000
3000
میتونید که این چاپگر را
10:52
back here in the back stage.
265
637000
3000
همین جا در پشت صحنه ببینید.
10:55
That's actually the actual printer right now,
266
640000
2000
این در حقیقت همون دستگاه پرینتر واقعیه،
10:57
and that's been printing this kidney structure
267
642000
2000
که مشغول چاپ این ساختار کلیوی بوده
10:59
that you see here.
268
644000
2000
که اینجا میبینید.
11:01
It takes about seven hours to print a kidney,
269
646000
2000
حدودا 7 ساعت طول میکشه که یک کلیه بطور کامل چاپ بشه،
11:03
so this is about three hours into it now.
270
648000
3000
و حدودا سه ساعت هست که این الان مشغول بکاره.
11:06
And Dr. Kang's going to walk onstage right now,
271
651000
3000
و دکتر کانگ الان وارد صحنه خواهند شد،
11:09
and we're actually going to show you one of these kidneys
272
654000
3000
و ما یکی از همین کلیه ها را به شما نشان خواهیم داد
11:12
that we printed a little bit earlier today.
273
657000
3000
که همین امروز کمی زودتر چاپ کردیم.
11:18
Put a pair of gloves here.
274
663000
2000
یک جفت دستکش دستت کن.
11:26
Thank you.
275
671000
2000
مرسی.
11:28
Go backwards.
276
673000
2000
برو عقب.
11:36
So, these gloves are a little bit small on me, but here it is.
277
681000
3000
خوب، این دستکشها یک کم برام کوچکه، ولی خوب درست شد.
11:39
You can actually see that kidney
278
684000
2000
شما میتونید آن کلیه ای را
11:41
as it was printed earlier today.
279
686000
2000
که ما همین امروز زودتر چاپ کردیم ببینید.
11:43
(Applause)
280
688000
16000
(تشویق)
11:59
Has a little bit of consistency to it.
281
704000
3000
فقط کمی استحکام داره.
12:03
This is Dr. Kang who's been working with us on this project,
282
708000
3000
این دکتر کانگه که با ما روی این پروژه کار میکرده،
12:06
and part of our team.
283
711000
2000
و عضوی از گروه ماست.
12:08
Thank you, Dr. Kang. I appreciate it.
284
713000
3000
مرسی دکتر کانگ، واقعا ممنونم.
12:11
(Applause)
285
716000
5000
(تشویق)
12:16
So this is actually a new generation.
286
721000
2000
پس این در واقع یک نسل جدیده.
12:18
This is actually the printer that you see here onstage.
287
723000
2000
این همون چاپگریه که اینجا روی صحنه میبینید.
12:20
And this is actually a new technology we're working on now.
288
725000
3000
و در حقیقت یک فناوری جدیده که ما داریم روی آن کار میکنیم.
12:24
In reality, we now have a long history of doing this.
289
729000
4000
در حقیقت ما مدت زیادی است که این کار را انجام میدهیم.
12:28
I'm going to share with you a clip
290
733000
2000
من میخواهم یک کلیپ به شما نشان بدهم
12:30
in terms of technology we have had in patients now for a while.
291
735000
3000
مربوط به فناوری ای که ما برای مدتیه از آن استفاده میکنیم.
12:33
And this is actually a very brief clip --
292
738000
2000
- و این در واقع یک کلیپ خیلی کوتاهه -
12:35
only about 30 seconds --
293
740000
2000
- فقط حدود 30 ثانیه -
12:37
of a patient who actually received an organ.
294
742000
3000
در مورد بیماری که در حقیقت یک عضو دریافت کرد.
12:40
(Video) Luke Massella: I was really sick. I could barely get out of bed.
295
745000
2000
(ویدئو) لوک ماسلا: من خیلی مریض بودم. به زور از تخت بلند میشدم.
12:42
I was missing school. It was pretty much miserable.
296
747000
3000
به مدرسه نمیرسیدم. واقعا زندگی بدی داشتم.
12:45
I couldn't go out
297
750000
2000
هر وقت میرفتم بیرون
12:47
and play basketball at recess
298
752000
2000
تا بسکتبال بازی کنم
12:49
without feeling like I was going to pass out
299
754000
2000
وقتی به داخل برمیگشتم احساس میکردم
12:51
when I got back inside.
300
756000
2000
که میخواهم غش کنم.
12:53
I felt so sick.
301
758000
3000
خیلی مریض بودم.
12:56
I was facing basically a lifetime of dialysis,
302
761000
3000
قرار بود که تمام عمرم از دیالیز استفاده کنم،
12:59
and I don't even like to think about what my life would be like
303
764000
2000
و حتی نمیخواهم به این فکر کنم که چه طور زندگی ای می داشتم
13:01
if I was on that.
304
766000
2000
اگر آن وضع من بود.
13:03
So after the surgery,
305
768000
2000
ولی بعد از جراحی،
13:05
life got a lot better for me.
306
770000
2000
زندگی برام بهتر شد.
13:07
I was able to do more things.
307
772000
2000
میتونستم کارهای بیشتری انجام بدهم.
13:09
I was able to wrestle in high school.
308
774000
2000
میتونستم در دبیرستان کشتی بگیرم.
13:11
I became the captain of the team, and that was great.
309
776000
3000
و حتی تونستم کاپیتان تیم بشم، خیلی عالی بود.
13:14
I was able to be a normal kid with my friends.
310
779000
3000
تونستم مثل یک بچه عادی با دوستام زندگی کنم.
13:17
And because they used my own cells to build this bladder,
311
782000
3000
و بخاطر اینکه آنها از سلولهای خودم استفاده کردند تا این مثانه را برام بسازند،
13:20
it's going to be with me.
312
785000
2000
برای همیشه مال خودمه.
13:22
I've got it for life, so I'm all set.
313
787000
3000
تا آخر عمرم دارمش و همه چیز مرتبه.
13:25
(Applause)
314
790000
38000
(تشویق)
14:03
Juan Enriquez: These experiments sometimes work,
315
828000
2000
جوان انریکز: این آزمایشات بعضی اوقات کار میکنند،
14:05
and it's very cool when they do.
316
830000
2000
و این خیلی جالبه.
14:07
Luke, come up please.
317
832000
2000
لوک، لطفا بیا بالا.
14:14
(Applause)
318
839000
15000
(تشویق)
14:29
So Luke, before last night,
319
854000
2000
خوب لوک، بگو قبل از دیشب،
14:31
when's the last time you saw Tony?
320
856000
2000
آخرین باری که تونی را دیدی کی بود؟
14:33
LM: Ten years ago, when I had my surgery --
321
858000
3000
لوک: ده سال پیش، وقتی که جراحی داشتم
14:36
and it's really great to see him.
322
861000
2000
و خیلی از دیدنش خوشحالم.
14:38
(Laughter)
323
863000
2000
(خنده)
14:40
(Applause)
324
865000
6000
(تشویق)
14:46
JE: And tell us a little bit about what you're doing.
325
871000
2000
جوان انریکز: خوب یک کم درباره خودت بگو، چه کار میکنی؟
14:48
LM: Well right now I'm in college at the University of Connecticut.
326
873000
3000
لوک: خوب الان در دانشگاه کنتیکت درس میخونم.
14:51
I'm a sophomore and studying communications, TV and mass media,
327
876000
4000
سال دوم هستم در رشته ارتباطات، تلویزیون و ارتباط جمعی.
14:55
and basically trying to live life like a normal kid,
328
880000
3000
و خلاصه اینکه دارم سعی میکنم مثل یک بچه عادی زندگی کنم،
14:58
which I always wanted growing up.
329
883000
2000
که همون چیزیه که همیشه میخواستم.
15:00
But it was hard to do that when I was born with spina bifida
330
885000
2000
که قدری سخت بود وقتی با بیماری اسپینا بیفیدا متولد شدم
15:02
and my kidneys and bladder weren't working.
331
887000
3000
و کلیه ها و مثانه ام کار نمیکرد.
15:05
I went through about 16 surgeries,
332
890000
2000
من حدود 16 عمل جراحی انجام دادم،
15:07
and it seemed impossible to do that
333
892000
2000
و این بنظر غیر ممکن میومد
15:09
when I was in kidney failure when I was 10.
334
894000
3000
وقتی که در سن ده سالگی نارسایی کلیوی پیدا کردم.
15:12
And this surgery came along
335
897000
2000
بعد این عمل جراحی پیش آمد
15:14
and basically made me who I am today
336
899000
2000
و من را کسی کرد که امروز هستم
15:16
and saved my life.
337
901000
2000
و جان من را نجات داد.
15:18
(Applause)
338
903000
11000
(تشویق)
15:29
JE: And Tony's done hundreds of these?
339
914000
3000
جوان انریکز: و تونی صدها عمل مثل این انجام داده؟
15:32
LM: What I know from, he's working really hard in his lab
340
917000
3000
لوک: تا جایی که من میدونم، او سخت در آزمایشگاهش مشغول کاره
15:35
and coming up with crazy stuff.
341
920000
2000
و چیزهای جدید و جالب میسازه.
15:37
I know I was one of the first 10 people to have this surgery.
342
922000
3000
من میدونم که یکی از ده نفر اولی بودم که این عمل را داشته.
15:40
And when I was 10, I didn't realize how amazing it was.
343
925000
3000
و وقتی ده سالم بود درک نکردم که این چه کار خارق العاده ای هست.
15:43
I was a little kid, and I was like,
344
928000
2000
من یه پسر بچه بودم و میگفتم،
15:45
"Yeah. I'll have that. I'll have that surgery."
345
930000
2000
"آره، این عمل جراحی هم روش، این عمل را هم میکنم."
15:47
(Laughter)
346
932000
2000
(خنده)
15:49
All I wanted to do was to get better,
347
934000
2000
تنها چیزی که میخواستم این بود که بهتر بشم،
15:51
and I didn't realize how amazing it really was until now that I'm older
348
936000
3000
و من متوجه این نبودم که این چه کار خارق العاده ای هست تا الان که بزرگتر شدم
15:54
and I see the amazing things that he's doing.
349
939000
3000
و کارهای عجیبی که او میکنه را میبینم.
15:58
JE: When you got this call out of the blue --
350
943000
3000
جوان انریکز: وقتی بدون خبر باهات تماس گرفته شد
16:01
Tony's really shy,
351
946000
2000
تونی خیلی خجالتیه،
16:03
and it took a lot of convincing
352
948000
2000
و خیلی سخت بود که یک نفر
16:05
to get somebody as modest as Tony
353
950000
2000
به سر به زیری تونی را متقاعد کنیم
16:07
to allow us to bring Luke.
354
952000
3000
تا به ما اجازه بده لوک را به این برنامه بیاریم.
16:10
So Luke, you go to your communications professors --
355
955000
2000
خوب لوک، تو رفتی پیش استادهای ارتباطاتت در دانشگاه
16:12
you're majoring in communications --
356
957000
2000
- که رشته ات هم ارتباطاته -
16:14
and you ask them for permission to come to TED,
357
959000
2000
و از آنها اجازه خواستی که به TED بیایی،
16:16
which might have a little bit to do with communications,
358
961000
2000
که تا حدی هم به ارتباطات مربوط میشه،
16:18
and what was their reaction?
359
963000
3000
واکنش آنها چه بود؟
16:21
LM: Most of my professors were all for it,
360
966000
2000
لوک: بیشتر اساتید خیلی استقبال کردند،
16:23
and they said, "Bring pictures
361
968000
3000
و گفتند، "عکس بیار
16:26
and show me the clips online," and "I'm happy for you."
362
971000
3000
و کلیپها را روی اینترنت بهم نشون بده" و "من برات خیلی خوشحالم"
16:29
There were a couple that were a little stubborn,
363
974000
2000
دو تا از آنها هم بودند که یک کم سرسخت بودند،
16:31
but I had to talk to them.
364
976000
2000
و باید باهاشون حرف میزدم.
16:33
I pulled them aside.
365
978000
3000
جداگانه.
16:36
JE: Well, it's an honor and a privilege to meet you.
366
981000
2000
جوان انریکز: خوب، باعث افتخاره که باهات آشنا شدیم.
16:38
Thank you so much. (LM: Thank you so much.)
367
983000
2000
خیلی ممنون. (لوک: خیلی ممنون)
16:43
JE: Thank you, Tony.
368
988000
2000
متشکرم تونی.
16:45
(Applause)
369
990000
3000
(تشویق)
ABOUT THE SPEAKER
Anthony Atala - SurgeonAnthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs.
Why you should listen
Anthony Atala is the director of the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, where his work focuses on growing and regenerating tissues and organs. His team engineered the first lab-grown organ to be implanted into a human -- a bladder -- and is developing experimental fabrication technology that can "print" human tissue on demand.
In 2007, Atala and a team of Harvard University researchers showed that stem cells can be harvested from the amniotic fluid of pregnant women. This and other breakthroughs in the development of smart bio-materials and tissue fabrication technology promises to revolutionize the practice of medicine.
Anthony Atala | Speaker | TED.com