TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Nina Tandon: Ako sa starať o umelo vytvorené tkanivá
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
Technologička tkanív a TED Fellow Nina Tandon pestuje umelé srdcia a kosti. K tomu potrebuje nové spôsoby, ako sa starať o umelo pestované bunky- techniky, ktoré vyvinula jednoduchou, ale mocnou metodóu kopírovania ich prirodzeného prostredia.
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
Dobré ráno všetkým.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
Pracujem so skutočne úžasnými
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
maličkými tvormi, ktoré sa nazývajú bunky.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
A dovoľte mi povedať, aké to je
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
pestovať tieto bunky v laboratóriu.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
Pracujem v laboratóriu, kde berieme bunky z ich prirodzeného prostredia.
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
Dávame ich do misiek,
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
ktoré niekedy nazývame Petriho miska.
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
A kŕmime ich -samozrejme sterilne-
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
niečím, čo nazývame živná pôda -čo je ich potrava-
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
a pestujeme ich v inkubátoroch.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
Prečo toto robím?
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
Porozujeme tieto bunky v miske,
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
a sú iba na povrchu.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
Ale o čo sa naozaj pokúšame v mojom laboratóriu
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
je vytvoriť z nich tkanivá.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
Čo to vôbec znamená?
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
Znamená to vypestovať
00:59
let's say,
18
44000
2000
skutočné srdce, povedzme,
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
alebo vypestovať časť kosti,
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
ktoré môžeme implantovať do tela.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
Nielen to, ale môžu byť použité aj na modely chorôb.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
A kvôli tomuto účelu, techniky tradičnej
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
bunkovej kultúry jednoducho nestačia.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
Tým bunkám sa akoby cnie za domovom;
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
v tej miske sa necítia ako doma.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
A tak sa potrebujeme zlepšiť v napodobňovaní ich
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
prirodzeného prostredia, aby sa im darilo.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
Voláme to biomimetická paradigma -
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
napodobňovanie prírody v laboratóriu.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
Ako príklad si zoberme srdce,
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
častú tému môjho výskumu.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
Čím je srdce jedinečné?
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
No, srdce bije
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
rytmicky, neúnavne, spoľahlivo.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
Toto imitujeme v laboratóriu tým,
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
že systémy bunkovej kultúry vybavíme elektródami.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
Tieto elektródy fungujú ako mini
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
kardiostimulátory, aby sa bunky v laboratóriu zmrštili.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
Čo ešte vieme o srdci?
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
No, srdcové bunky sú dosť nenásytné.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
Príroda živí srdcové bunky v našom tele
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
pomocou veľmi, veľmi hustého zásobovania krvou.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
V laboratóriu to na mikro úrovni
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
imitujeme kanálmi v bio-materiáloch,
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
na ktorých pestujeme tieto bunky.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
A toto nám umožňuje tok živnej pôdy, potravy buniek,
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
cez lešenie, kde pestujeme tieto bunky -
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
veľmi podobné tomu, čo by ste mohli očakávať
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
od kapilárneho riečišťa v srdci.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
Tým sa dostávam k prvému poučeniu:
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
život dokáže veľa z veľmi mála.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
Ako príklad si zoberme elektrickú stimuláciu.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
Pozrime sa, ako môže byť hoci len jedna z týchto nevyhnutností významná.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
Naľavo vidíme drobný kúsok pulzujúceho srdcového tkaniva,
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
ktoré som vytvorila v laboratóriu z potkaních buniek.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
Je približne veľkosti mini marshmallow.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
A za týždeň bije.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
Môžete to vidieť v pravom hornom rohu.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
Ale netrápte sa, ak to dobre nevidíte.
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
Je úžasné, že tieto bunky vôbec pulzujú.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
Ale čo je skutočne úžasné je,
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
že tieto bunky pulzujú oveľa viac, keď ich,
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
ako v prípade kardiostimulátora,
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
elektricky stimulujeme.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
Tým sa dostávam k druhému poučeniu:
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
bunky robia všetku tú prácu.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
V istom zmysle majú technológovia tkanív trochu krízu identity,
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
lebo stavební inžinieri
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
stavajú mosty a veľké veci,
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
počítačoví technici počítače,
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
ale čo robíme my
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
je vlastne vytváranie podporných technológií pre samotné bunky.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
Čo to pre nás znamená?
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
Poďme spraviť niečo veľmi jednoduché.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
Pripomeňme si,
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
že bunky nie sú abstraktný koncept.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
Pripomeňme si, že naše bunky nás veľmi reálne
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
udržiavajú pri živote.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
„Sme to, čo jeme“ by sa dalo jednoducho vystihnúť
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
ako „Sme to, čo jedia naše bunky“
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
A v prípade našej črevnej flóry
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
možno nie sú tieto bunky ani ľudské.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
Tiež stojí za zmienku,
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
že bunky aj sprostredkovávajú naše zážitky.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
V pozadí každého zvuku, pohľadu, dotyku, chute a vône
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
je príslušný súbor buniek,
03:40
that receive this information
87
205000
2000
ktoré prijímajú túto informáciu
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
a zabezpečujú naše vnímanie.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
Vyvoláva to otázku:
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
mali by sme rozšíriť náš zmysel pre starostlivosť o životné prostredie,
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
aby zahŕňal ekosystém našich vlastných tiel?
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
Pozývam vás, aby ste o tom so mnou ďalej diskutovali
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
a medzitým vám prajem veľa šťastia.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
Nech sa žiadne z vašich nerakovinových buniek
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
nestanú ohrozeným druhom.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
Ďakujem.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
(potlesk)
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