TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Nina Tandon: Zorg voor kunstmatig gekweekt weefsel
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
Weefselingenieur en TED Fellow Nina Tandon laat kunstmatig harten en botten groeien. Om dat te doen, heeft ze nieuwe manieren nodig om te zorgen voor kunstmatig gekweekte cellen - technieken die ze ontwikkeld heeft met eenvoudige maar krachtige methode: ze kopieert hun natuurlijke omgeving.
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
Goedemorgen iedereen.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
Ik werk met echt geweldige
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
piep piepkleine wezens: cellen.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
Laat me jullie vertellen hoe het is
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
om deze cellen te kweken in het lab.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
Ik werk in een lab waar we cellen uit hun eigen omgeving halen.
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
We steken ze in schaaltjes
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
die we soms petrischalen noemen.
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
We voeden ze – steriel natuurlijk -
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
met wat we voedingsbodems voor celkweek noemen – zo'n beetje hun voedsel -
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
en we kweken ze in couveuses.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
Waarom doe ik dit?
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
We observeren de cellen in een schaaltje,
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
en ze liggen gewoon aan de oppervlakte.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
Maar wat we echt proberen te doen in mijn lab,
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
is er weefsels uit ontwerpen.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
Wat betekent dat eigenlijk?
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
Het betekent een echt hart laten groeien,
00:59
let's say,
18
44000
2000
laten we zeggen,
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
of een stuk bot laten groeien
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
dat kan ingebracht worden in het lichaam.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
Niet alleen dat: ze kunnen ook gebruikt worden voor ziektemodellen.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
Voor dit doel zijn de traditionele celcultuurtechnieken
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
gewoon niet genoeg.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
De cellen hebben ‘heimwee’;
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
het schaaltje voelt niet aan als hun thuis.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
We moeten hun natuurlijke omgeving beter nabootsen
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
om hen te doen bloeien.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
We noemen dit het biomimetische paradigma -
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
het kopiëren van de natuur in het lab.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
Laten we het hart als voorbeeld nemen,
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
het onderwerp van een groot deel van mijn onderzoek.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
Wat maakt het hart uniek?
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
Nou, het hart klopt,
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
ritmisch, onvermoeibaar, trouw.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
We kopiëren dit in het lab
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
door de celkweeksystemen uit te rusten met elektroden.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
Deze elektroden fungeren als mini-pacemakers
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
om de cellen te doen samentrekken in het lab.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
Wat weten we over het hart?
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
Hartcellen zijn vrij gulzig.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
De natuur voedt de hartcellen in je lichaam
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
met een zeer, zeer dichte bloedtoevoer.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
In het lab maken we micro-patroonkanalen
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
in de biomaterialen
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
waarop we de cellen kweken.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
Daardoor kunnen we de voedingsbodems voor celkweek, het voedsel van de cellen, doen
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
stromen door de mallen waarop we de cellen kweken -
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
zoals je zou verwachten
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
van een capillair bed in het hart.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
Dit brengt me bij les nummer een:
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
leven kan veel doen met zeer weinig.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
Laten we het voorbeeld nemen van elektrische stimulatie.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
Laten we eens kijken hoe krachtig deze essentiële dingen kunnen worden.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
Aan de linkerzijde zien we een klein stukje kloppend hartweefsel
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
dat ik ontwierp uit rattencellen in het lab.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
Het is zo groot als een mini-marshmallow.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
Na een week klopt het.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
Je kunt het zien in de linker bovenhoek.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
Maak je geen zorgen als je het niet zo goed kunt zien.
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
Het is verbazingwekkend dat deze cellen kloppen.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
Maar wat echt verbazingwekkend is,
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
is dat de cellen, als we ze elektrisch stimuleren
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
zoals bij een pacemaker,
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
ze nog veel meer kloppen.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
Dat brengt me bij les nummer twee:
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
cellen doen al het werk.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
In zekere zin hebben weefselingenieurs een beetje een identiteitscrisis
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
omdat de bouwkundig ingenieurs
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
bruggen en grote dingen bouwen,
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
computeringenieurs computers,
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
maar wat wij doen,
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
is eigenlijk het bouwen van technologieën voor de cellen zelf.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
Wat betekent dit voor ons?
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
Laten we iets heel simpels doen.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
Laten we onszelf eraan herinneren
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
dat cellen geen abstract begrip zijn.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
Laten we niet vergeten dat onze cellen ons in leven houden
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
op een zeer reële manier.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
"We zijn wat we eten," kan gemakkelijk worden beschreven
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
als: "Wij zijn wat onze cellen eten."
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
In het geval van de flora in onze darmen,
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
zijn deze cellen misschien zelfs niet menselijk.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
Het is ook vermeldenswaardig
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
dat de cellen ook onze ervaring van het leven kanaliseren.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
Achter elk geluid, beeld, aanraking, smaak en geur
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
is er een bijbehorende set van cellen
03:40
that receive this information
87
205000
2000
die deze informatie ontvangen
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
en voor ons interpreteren.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
Het roept de vraag op:
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
zullen we ons gevoel van zorg voor het milieu uitbreiden
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
tot het ecosysteem van ons eigen lichaam?
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
Ik nodig jullie uit om hierover verder te praten met mij.
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
Intussen wens ik jullie veel succes.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
Moge geen van jullie niet-kankercellen
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
bedreigde soorten worden.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
Dank u.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
(Applaus)
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