TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Nina Tandon: Cuidar de engenharia de tecido
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Engenheira de tecido e TED Fellow, Nina Tandon está a fazer crescer corações e ossos artificiais. Para fazer isso ela precisa de novas maneiras artificiais de fazer crescer células -- técnicas que desenvolveu através do método simples mas poderoso de copiar os seus ambientes naturais.
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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Bom dia a todos.
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I work with really amazing,
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Trabalho com um grupo de criaturas pequenas
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little, itty-bitty creatures called cells.
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verdadeiramente maravilhosas chamadas células.
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And let me tell you what it's like
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E deixem-me descrever como é a experiência
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to grow these cells in the lab.
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de desenvolver estas células em laboratórios.
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I work in a lab where we take cells out of their native environment.
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Trabalho num laboratório onde retiramos as células dos seus ambientes nativos.
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We plate them into dishes
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Colocamo-as em placas
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that we sometimes call petri dishes.
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que chamamos ocasionalmente de placas de petri.
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And we feed them -- sterilely of course --
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E alimentamo-as -- de maneira esterilizada claro --
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with what we call cell culture media -- which is like their food --
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através de meios de cultura de células -- a alimentação delas --
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and we grow them in incubators.
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e desenvolvemo-as em incubadoras.
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Why do I do this?
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Porque faço isto?
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We observe the cells in a plate,
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Observamos as células numa lâmina,
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and they're just on the surface.
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e elas estão mesmo à superfície.
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But what we're really trying to do in my lab
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Mas o que estamos mesmo a tentar fazer no meu laboratório
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is to engineer tissues out of them.
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é criar tecidos através delas.
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What does that even mean?
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O que é que isso significa?
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Well it means growing an actual heart,
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Bem, significa criar um coração real,
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let's say,
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por exemplo,
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or grow a piece of bone
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ou um pedaço de osso
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that can be put into the body.
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que possa ser colocado no corpo.
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Not only that, but they can also be used for disease models.
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E também podem ser usadas como modelos de doenças.
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And for this purpose, traditional cell culture techniques
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Para este objectivo as técnicas tradicionais de cultura de células
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just really aren't enough.
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não são suficientes.
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The cells are kind of homesick;
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As células como que sentem saudades de casa;
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the dish doesn't feel like their home.
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a placa não é a verdadeira casa delas.
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And so we need to do better at copying their natural environment
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Então temos que melhorar as técnicas para copiar o seu ambiente natural
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to get them to thrive.
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de modo a que elas cresçam.
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We call this the biomimetic paradigm --
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Chamamos a isto um paradigma biomimético --
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copying nature in the lab.
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copiar a natureza dentro de um laboratório.
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Let's take the example of the heart,
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Vamos ver por exemplo o coração,
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the topic of a lot of my research.
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o tema principal da maior parte da minha pesquisa.
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What makes the heart unique?
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O que faz o coração ser tão único?
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Well, the heart beats,
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O coração bate
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rhythmically, tirelessly, faithfully.
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de maneira rítmica, incansável, fiel.
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We copy this in the lab
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Copiamos isto no laboratório
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by outfitting cell culture systems with electrodes.
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ao instalar eléctrodos em sistemas de cultura de células.
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These electrodes act like mini pacemakers
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Estes eléctrodos são semelhantes a pequenos pacemakers
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to get the cells to contract in the lab.
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de modo a que as células contraiam no laboratório.
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What else do we know about the heart?
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Que mais sabemos sobre o coração?
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Well, heart cells are pretty greedy.
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As células do coração são bastante gananciosas.
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Nature feeds the heart cells in your body
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A natureza alimenta as células dos nossos corações
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with a very, very dense blood supply.
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com um fornecimento muito muito denso de sangue.
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In the lab, we micro-pattern channels
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No laboratório fazemos micro-padrões de canais
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in the biomaterials
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nos biomateriais
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on which we grow the cells,
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onde crescemos as células.
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and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
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E isto permite-nos passar os meios de culturas de célula, a alimentação da célula,
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through the scaffolds where we're growing the cells --
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através das estruturas onde estamos a criar as células --
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a lot like what you might expect
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de maneira muito semelhante
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from a capillary bed in the heart.
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à camada capilar do coração.
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So this brings me to lesson number one:
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Isto leva-me à lição número um:
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life can do a lot with very little.
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a vida faz muito com muito pouco.
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Let's take the example of electrical stimulation.
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Vamos ver por exemplo a estimulação eléctrica.
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Let's see how powerful just one of these essentials can be.
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Vamos ver a força que um destes elementos essenciais pode ter.
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On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
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À esquerda podemos ver um pedaço de tecido de coração a bater
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that I engineered from rat cells in the lab.
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que eu criei através de células de ratos no laboratório.
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It's about the size of a mini marshmallow.
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É do tamanho de um pequeno marshmallow.
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And after one week, it's beating.
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E após uma semana, já bate.
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You can see it in the upper left-hand corner.
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Consegue-se observar no canto superior esquerdo.
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But don't worry if you can't see it so well.
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Mas não se preocupem se não conseguem ver bem.
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It's amazing that these cells beat at all.
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É incrível que estas células batam de todo.
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But what's really amazing
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Mas o que é mesmo incrível
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is that the cells, when we electrically stimulate them,
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é que as células, quando são estimuladas electricamente
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like with a pacemaker,
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como um pacemaker,
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that they beat so much more.
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batem muito mais.
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But that brings me to lesson number two:
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Isto traz-me à lição número dois:
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cells do all the work.
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as células é que fazem o trabalho todo.
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In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
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Os engenheiros de tecido sofrem de uma pequena crise de identidade,
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because structural engineers
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porque engenheiros civis
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build bridges and big things,
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constroem pontes e coisas grandes,
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computer engineers, computers,
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engenheiros informáticos, computadores,
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but what we are doing
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mas o que nós estamos a fazer
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is actually building enabling technologies for the cells themselves.
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é na realidade criar tecnologias para as células em si.
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What does this mean for us?
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O que é que isto quer dizer?
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Let's do something really simple.
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Vamos fazer algo muito simples.
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Let's remind ourselves
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Vamos relembrarmo-nos
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that cells are not an abstract concept.
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que as células não são um conceito abstracto.
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Let's remember that our cells sustain our lives
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Vamos pensar que as nossas células mantêm a nossa vida
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in a very real way.
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de maneira bastante real.
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"We are what we eat," could easily be described
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"Somos o que comemos," poderia ser facilmente descrito
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as, "We are what our cells eat."
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como, "Somos o que as nossas células comem."
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And in the case of the flora in our gut,
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E no caso da flora na nossa barriga,
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these cells may not even be human.
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essas células podem nem ser humanas.
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But it's also worth noting
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Mas também é bom recordar
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that cells also mediate our experience of life.
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que as células controlam a nossa experiência de vida.
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Behind every sound, sight, touch, taste and smell
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Através de cada som, imagem, toque, sabor e cheiro
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is a corresponding set of cells
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existe um conjunto correspondente de células
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that receive this information
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que recebem esta informação
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and interpret it for us.
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e a interpretam por nós.
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It begs the question:
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O que leva à questão:
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shall we expand our sense of environmental stewardship
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deveríamos expandir a nossa ideia de ecosistema ambiental
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to include the ecosystem of our own bodies?
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e incluir o ecosistema dos nossos próprios corpos?
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I invite you to talk about this with me further,
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Convido-vos a debaterem isto comigo em mais profundidade,
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and in the meantime, I wish you luck.
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e até lá desejo-vos sorte.
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May none of your non-cancer cells
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Para que nenhuma das vossas células não-cancerosas
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become endangered species.
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se tornem espécies em vias de extinção.
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Thank you.
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Obrigado.
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(Applause)
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228000
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(Aplausos)
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