TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Nina Tandon: Come prendersi cura dei tessuti artificiali
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La TED Fellow Nina Tandon, studiosa di ingegneria dei biomateriali, si occupa dello sviluppo dei tessuti per la creazione di cuori e ossa artificiali. Per fare ciò, le occorrono nuovi modi con cui prendersi cura delle cellule cresciute artificialmente -- e lo fa attraverso tecniche da lei ideate tramite la semplice ma efficace osservazione del loro ambiente naturale.
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
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Good morning everybody.
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Buongiorno a tutti.
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I work with really amazing,
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Io lavoro insieme a delle incredibili,
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little, itty-bitty creatures called cells.
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minuscole creature dette cellule.
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And let me tell you what it's like
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Permettetemi di spiegare cosa vuol dire
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to grow these cells in the lab.
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far crescere queste cellule in laboratorio.
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I work in a lab where we take cells out of their native environment.
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Io opero in un laboratorio in cui preleviamo le cellule dal loro ambiente naturale.
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We plate them into dishes
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Le disponiamo su dei vetrini
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that we sometimes call petri dishes.
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che a volte chiamiamo capsule di Petri.
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And we feed them -- sterilely of course --
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E le nutriamo - sterilmente, certo -
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with what we call cell culture media -- which is like their food --
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con ciò che chiamiamo materiale per la coltura delle cellule - il loro cibo -
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and we grow them in incubators.
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e le facciamo crescere in incubatrici.
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Why do I do this?
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Perché faccio questo?
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We observe the cells in a plate,
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Noi osserviamo le cellule su un vetrino,
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and they're just on the surface.
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e ne vediamo solo la superficie.
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But what we're really trying to do in my lab
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Ma quel che cerchiamo di fare nel mio laboratorio
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is to engineer tissues out of them.
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è far crescere da loro dei tessuti artificiali.
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What does that even mean?
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Questo, alla fine, cosa significa?
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Well it means growing an actual heart,
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Significa far effettivamente crescere un cuore,
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let's say,
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diciamo,
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or grow a piece of bone
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o una parte di un osso
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that can be put into the body.
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che si possa impiantare nel corpo.
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Not only that, but they can also be used for disease models.
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Non solo. Possiamo anche usare le cellule come modelli per le malattie.
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And for this purpose, traditional cell culture techniques
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E a questo scopo, le colture tradizionali di cellule
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just really aren't enough.
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non sono sufficienti.
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The cells are kind of homesick;
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Le cellule hanno nostalgia;
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the dish doesn't feel like their home.
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stare su un vetrino non è come essere a casa.
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And so we need to do better at copying their natural environment
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E quindi dobbiamo migliorare nel ricreare il loro ambiente naturale
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to get them to thrive.
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per far sì che prosperino.
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We call this the biomimetic paradigm --
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Lo chiamiamo il paradigma biomimetico --
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copying nature in the lab.
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imitare la natura in laboratorio.
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Let's take the example of the heart,
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Facciamo l'esempio del cuore,
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the topic of a lot of my research.
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l'argomento di molte mie ricerche.
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What makes the heart unique?
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Cosa rende unico un cuore?
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Well, the heart beats,
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Bene, il cuore batte,
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rhythmically, tirelessly, faithfully.
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ritmicamente, senza sosta, fedelmente.
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We copy this in the lab
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Noi ricreiamo ciò in laboratorio
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by outfitting cell culture systems with electrodes.
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munendo di elettrodi i sistemi di coltura delle cellule.
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These electrodes act like mini pacemakers
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Questi elettrodi agiscono da mini pacemaker
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to get the cells to contract in the lab.
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per far sì che le cellule in laboratorio si contraggano.
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What else do we know about the heart?
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Cos'altro sappiamo sul cuore?
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Well, heart cells are pretty greedy.
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Beh, le cellule del cuore sono piuttosto ingorde.
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Nature feeds the heart cells in your body
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Nel corpo, la natura nutre le cellule del cuore
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with a very, very dense blood supply.
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con un apporto di sangue molto, molto denso.
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In the lab, we micro-pattern channels
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In laboratorio creiamo dei micro canali
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in the biomaterials
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nei biomateriali
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on which we grow the cells,
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sui quali facciamo crescere le cellule.
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and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
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Ciò permette di far scorrere il materiale di coltura, il cibo delle cellule,
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through the scaffolds where we're growing the cells --
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attraverso le impalcature su cui le cellule crescono --
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a lot like what you might expect
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molto simili a quello che sarebbe
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from a capillary bed in the heart.
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un letto capillare all'interno del cuore.
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So this brings me to lesson number one:
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Arrivo quindi alla lezione numero uno:
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life can do a lot with very little.
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con molto poco, la vita può fare molto.
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Let's take the example of electrical stimulation.
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Prendiamo ad esempio la stimolazione elettrica.
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Let's see how powerful just one of these essentials can be.
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Vediamo quanto sia efficace solo uno di questi elementi essenziali.
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On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
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A sinistra vediamo un piccolo frammento di tessuto di cuore che batte
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that I engineered from rat cells in the lab.
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che ho ottenuto in laboratorio dalle cellule di topo.
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It's about the size of a mini marshmallow.
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Ha le stesse dimensioni di un piccolo marshmallow.
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And after one week, it's beating.
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E dopo una settimana, palpita.
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You can see it in the upper left-hand corner.
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Guardate nell'angolo in alto a sinistra.
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But don't worry if you can't see it so well.
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Non preoccupatevi se non lo vedete bene.
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It's amazing that these cells beat at all.
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E' già di per sé incredibile che queste cellule battano.
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But what's really amazing
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Ma quel che é davvero incredibile
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is that the cells, when we electrically stimulate them,
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è che le cellule, quando le stimoliamo elettricamente,
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like with a pacemaker,
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per esempio con un pacemaker,
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that they beat so much more.
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battono molto di più.
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But that brings me to lesson number two:
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Il che mi porta alla lezione numero due:
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cells do all the work.
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sono le cellule che fanno tutto il lavoro.
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In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
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In qualche modo, gli ingegneri di biomateriali soffrono di crisi di identità,
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because structural engineers
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perché gli ingegneri strutturali
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build bridges and big things,
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costruiscono ponti e grandi cose,
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computer engineers, computers,
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quelli informatici progettano computer,
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but what we are doing
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ma quel che facciamo noi
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is actually building enabling technologies for the cells themselves.
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è ideare tecnologie che permettano alle cellule di costruire se stesse.
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What does this mean for us?
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Cosa significa questo per noi?
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Let's do something really simple.
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Facciamo una cosa molto semplice.
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Let's remind ourselves
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Ricordiamo a noi stessi
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that cells are not an abstract concept.
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che le cellule non sono un concetto astratto.
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Let's remember that our cells sustain our lives
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Ricordiamoci che le nostre cellule sostengono la vita
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in a very real way.
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in maniera molto reale.
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"We are what we eat," could easily be described
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"Noi siamo quel che mangiamo" diventa facilmente:
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as, "We are what our cells eat."
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"Noi siamo quello che le nostre cellule mangiano".
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And in the case of the flora in our gut,
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E nel caso della flora intestinale,
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these cells may not even be human.
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queste cellule potrebbero anche non essere umane.
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But it's also worth noting
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Ma vale anche la pena notare
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that cells also mediate our experience of life.
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che le cellule sono le mediatrici delle nostre esperienze.
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Behind every sound, sight, touch, taste and smell
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Dietro ogni suono, visione, tocco, gusto e odore,
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is a corresponding set of cells
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si trova un gruppo di cellule corrispondenti
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that receive this information
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che ricevono le informazioni
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and interpret it for us.
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e le interpretano per noi.
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It begs the question:
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E allora ci viene da chiedere:
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shall we expand our sense of environmental stewardship
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dovremmo ampliare il nostro senso di tutela ambientale
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to include the ecosystem of our own bodies?
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per includervi anche l'ecosistema del nostro corpo?
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I invite you to talk about this with me further,
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Vi invito ad approfondire l'argomento con me,
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and in the meantime, I wish you luck.
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e nel frattempo vi auguro buona fortuna.
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May none of your non-cancer cells
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Che nessuna delle vostre cellule non-cancerogene
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become endangered species.
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diventi mai una specie a rischio di estinzione.
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Thank you.
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Grazie.
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(Applause)
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228000
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(Applausi)
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