TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Нина Тандон: Уход за искуственно созданными тканями человеческого тела
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
Тканевый инженер и последователь TED Нина Тандом выращивает искусственные сердца и кости. Для этого ей нужны новые способы ухода за искусственными клетками. Способы, которые она разработала с помощью простого, но эффективного метода копирования естественной среды обитания.
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
Доброе утро.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
В своей работе я имею дело с удивительными,
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
крошечными созданиями - клетками.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
И позвольте рассказать,
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
каково это - выращивать клетки в лаборатории.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
Я работаю в лаборатории, где клетки извлекают из естественной среды обитания
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
и помещают их в блюда,
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
которые мы иногда называем чашки петри.
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
И мы кормим их, в стерильных условиях, безусловно,
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
так называемой питательной средой, это что-то вроде их пищи.
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
И мы выращиваем их в инкубаторах.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
Почему я занимаюсь этим?
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
Мы наблюдаем за клетками на блюде,
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
ведь они просто на поверхности.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
Но что мы на самом деле делаем в лаборатории,
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
так это пытаемся создать из них ткань.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
Что это значит?
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
Ну, это значит, что мы хотим вырастить,
00:59
let's say,
18
44000
2000
скажем, настоящее сердце.
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
Или часть кости,
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
которую можно имплантировать в тело.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
И не только в тело. Их можно использовать при моделировании болезни.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
И для этой цели
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
традиционных способов выращивания клеток недостаточно.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
Эти клетки скучают по дому.
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
В блюде они не чувствуют себя как дома.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
Поэтому, чтобы они размножались,
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
мы должны были создать для них более естественную среду обитания.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
Мы называем этот метод биомиметическим подходом,
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
т.е. копирование естественной среды в лабораторных условиях.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
Рассмотрим это на примере сердца.
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
Это главная тема моего исследования.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
Что делает сердце уникальным?
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
Ну.. сердце бьется.
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
Ритмично, неустанно, преданно.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
Мы сделали то же самое в лаборатории,
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
подсоединив электроды к системе культивирования клеток.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
Эти электроды работают как миникардиостимуляторы,
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
заставляя клетки сокращаться.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
Что еще мы знаем о сердце?
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
Клетки сердца очень жадные.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
Клетки сердца постоянно получают кровь
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
в естественных условиях.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
В лаборатории мы копируем каналы
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
в биоматериалах,
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
в которых мы выращиваем клетки.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
Это позволяет питательной среде, пище клеток,
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
проникать через подложки, в которых клетки культивируются.
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
Это похоже на то, как работает
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
капиллярное ложе в сердце.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
Это привело меня к первому уроку -
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
жизнь может создать многое посредством очень малого.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
Например, электростимулирование.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
Посмотрите, насколько могущественными они могут быть.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
Слева вы видите кусочек ткани бьющегося сердца,
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
который я создала в лаборатории из крысиных клеток.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
По размеру он как пастила.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
Через неделю он все еще бьется.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
Вы видите это в верхнем левом углу.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
Не переживайте, если вам плохо видно.
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
Удивительно, что эти клетки вообще бьются.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
Но что действительно поражает, так это то,
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
что если клетки стимулировать электричеством,
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
как, например, кардиостимулятором,
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
они бьются гораздо сильнее.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
Это привело меня к уроку номер два -
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
клетки делают всю работу.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
В этом смысле, тут появляется некий кризис с определением того, кто такой тканевый инженер.
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
Инженер-строитель строит
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
мосты и другие большие объекты;
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
компьютерные инженеры - компьютеры,
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
а то, что мы делаем - по сути,
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
создание условий для самих клеток.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
Что это значит для нас?
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
Давайте сделаем кое-что очень простое.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
Давайте напомним себе,
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
что клетки - это не абстрактная материя.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
Вспомним, что наши клетки поддерживают нам жизнь
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
самым прямым образом.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
Пословицу "Мы то, что мы едим", можно переделать в
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
"Мы то, что наши клетки едят".
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
В этом смысле то, что у нас в кишечнике,
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
эти клетки даже могут быть не человеческими.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
Но стоит заметить,
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
что эти клетки еще помогают нам получать жизненный опыт.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
За каждым звуком, изображением, прикосновением,
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
ощущением, вкусом, запахом стоит определенный набор клеток,
03:40
that receive this information
87
205000
2000
который получает эту информацию
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
и передает ее нам.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
И возникает вопрос -
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
стоит ли нам расширить понимание защиты окружающей среды
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
и включить в него экосистему нашего тела?
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
Я приглашаю вас обсудить этот вопрос со мной в будущем,
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
а пока что, желаю вам удачи.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
И пусть ни одна из ваших нераковых клеток
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
не станет исчезающим видом.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
Спасибо.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
Апплодисменты
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