TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Nina Tandon: Jak należy opiekować się tkankami w laboratorium?
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
Inżynier tkankowy i TED Fellow Nina Tandon hoduje sztuczne serca i kości. Do tego celu potrzebuje nowych metod opieki nad sztucznie hodowanymi komórkami - technik, które rozwinęła poprzez naśladowanie naturalnych środowisk tych komórek w warunkach laboratoryjnych.
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
Dzień dobry wszystkim.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
Zajmuję się niesamowitymi
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
malutkimi stworzonkami - komórkami.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
Opowiem wam
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
o hodowaniu ich w laboratorium.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
Pobieramy komórki z ich naturalnych środowisk,
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
kładziemy je w szklanych naczyniach
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
nazywanych Szalkami Petriego.
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
Odżywiamy je, oczywiście sterylnie,
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
podłożami hodowlanymi... To ich pożywka...
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
Potem wkładamy je do inkubatorów.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
Czemu to robimy?
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
Przyglądamy się komórkom,
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
które są na ich powierzchni.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
Tak naprawdę staramy się
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
stworzyć z nich tkanki.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
Co to oznacza?
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
Chcemy wyhodować prawdziwe serce
00:59
let's say,
18
44000
2000
albo kawałek kości,
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
które mogłyby być
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
wszczepione do organizmu.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
Mogłyby pomóc przy tworzeniu modeli chorób.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
Do tego celu nie wystarczają tradycyjne
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
techniki tworzenia kultur komórkowych.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
Komórki tęsknią za domem.
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
Naczynie im nie wystarcza.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
Staramy się odtworzyć ich naturalne środowisko
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
żeby miały się dużo lepiej.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
To paradygmat biomimetyczny,
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
kopiowanie natury w laboratorium.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
Weźmy przykład serca,
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
tematu wielu moich badań.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
Czemu serce jest wyjątkowe?
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
Serce bije.
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
Rytmicznie, niezmożenie, wiernie.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
Odtwarzamy to w laboratorium
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
poprzez dodawanie elektrod.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
Elektrody działają jak małe rozruszniki
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
sprawiając, że komórki się kurczą.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
Co jeszcze wiemy o sercu?
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
Komórki serca są zachłanne.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
Natura zaopatrza je
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
w bardzo dużą ilość krwi.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
W laboratorium tworzymy kanały
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
w biomateriałach,
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
na których hodujemy komórki.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
To pozwala na dostarczanie pożywki
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
poprzez rusztowania, na których spoczywają komórki,
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
co bardzo przypomina
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
naczynia włosowate wokół serca.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
To lekcja numer jeden:
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
Życie robi wiele z małego.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
Za przykład weźmy stymulację elektryczną.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
To rzecz podstawowa a działa wspaniale.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
Na lewo jest kawałek bijącej tkanki serca,
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
wyhodowanej z próbki od szczura.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
Jest rozmiarów małej pianki cukrowej.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
A po tygodniu już bije.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
Widać to w górnym rogu po lewej.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
Nie jest to bardzo wyraźne,
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
ale samo w sobie to już niesamowite.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
A naprawdę wspaniałe jest to,
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
że gdy stymulujemy je elektrycznie,
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
jakby rozrusznikami,
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
to biją dużo mocniej.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
To lekcja numer dwa:
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
komórki wykonują całą pracę.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
Inżynierowie tkanek przeżywają kryzys osobowości,
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
bo inżynierowie konstrukcji
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
budują mosty i duże rzeczy,
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
inżynierowie komputerowi, komputery
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
a my tylko budujemy
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
technologie wspomagające dla komórek.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
Co to oznacza?
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
Zróbmy coś prostego.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
Przypomnijmy sobie,
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
że komórki nie są abstrakcją.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
Komórki umożliwiają życie
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
bardzo dosłownie.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
"Jesteśmy tym co jemy" można zamienić na
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
"Jesteśmy tym co jedzą nasze komórki."
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
A co do flory w naszych jelitach,
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
te komórki nie są nawet ludzkie.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
Warto też zauważyć,
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
że komórki pośredniczą w doświadczaniu życia.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
Stoją za każdym odgłosem, widokiem, smakiem
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
zapachem czy dotykiem,
03:40
that receive this information
87
205000
2000
bo odbierają te informacje
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
i je dla nas interpretują.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
Nasuwa się pytanie:
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
Czy zarządzanie środowiskiem
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
powinno odnosić się też do ekosystemu naszych ciał?
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
Zapraszam do dyskusji na ten temat,
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
a tymczasem życzę wam szczęścia.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
Oby żadna z waszych zdrowych komórek
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
nie trafiła na listę zagrożonych gatunków.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
Dziękuję.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
(Brawa)
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