TEDGlobal 2013
Molly Stevens: A new way to grow bone
Molly Stevens: Kemik üretmek için yeni bir yöntem
Filmed:
Readability: 4.3
1,271,408 views
Büyük oranlarda kemik üretmek için ne gereklidir? Tipik kemik yenileme - kemiğin hastanın kalçasından alınıp vücudun başka bir yerindeki bir kemiğe nakledilmesi - sınırlıdır ve ameliyattan bir kaç yıl sonra bile büyük ağrılara yol açar. Bu bilgilendirici konuşmada Molly Stevens, kemiğin doğasında bulunan kendini yenileme yeteneğini kontrol ederek ağrısız bir şekilde çok büyük oranlarda kemik üretilebilen yeni bir kök hücre uygulamasını anlatıyor.
Molly Stevens - Biomaterials researcher
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue. Full bio
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
As humans, it's in our nature
0
462
1699
Biz insanların doğasında
00:14
to want to improve our health
and minimize our suffering.
and minimize our suffering.
1
2161
3294
acılarımızı azaltıp sağlığımızı iyileştirmek vardır
00:17
Whatever life throws at us,
2
5455
1667
Hayatta karşımıza ne çıkarsa çıksın
00:19
whether it's cancer, diabetes, heart disease,
3
7122
2465
kanser, şeker hastalığı, kalp hastalıkları
00:21
or even broken bones, we want to try and get better.
4
9587
3192
ya da kemik kırıkları olsun, daima iyileşmeye çalışırız.
00:24
Now I'm head of a biomaterials lab,
5
12779
2483
Şu anda bir biyomateryaller laboratuarının başındayım.
00:27
and I'm really fascinated by the way that humans
6
15262
2740
Materyallerin insanların bedenlerinde
00:30
have used materials in really creative ways
7
18002
2468
yaratıcı şekillerde kullanılması
00:32
in the body over time.
8
20470
2744
beni gerçekten büyülüyor.
00:35
Take, for example, this beautiful blue nacre shell.
9
23214
3646
Örneğin, şu güzel mavi sedef kabuğunu ele alalım
00:38
This was actually used by the Mayans
10
26860
1882
Bu, aslında Maya'lar tarafından
00:40
as an artificial tooth replacement.
11
28742
3539
yapay diş olarak kullanılmıştır.
00:44
We're not quite sure why they did it.
12
32281
1633
Bunu neden yaptıklarını bilmiyoruz.
00:45
It's hard. It's durable.
13
33914
2576
Sert. Dayanıklı.
00:48
But it also had other very nice properties.
14
36490
4118
Fakat başka güzel özellikleri de var.
00:52
In fact, when they put it into the jawbone,
15
40608
2280
Örneğin, çene kemiğine yerleştirildiğinde,
00:54
it could integrate into the jaw,
16
42888
2907
çeneyle kaynaşabiliyor
00:57
and we know now with very sophisticated
17
45795
2098
ve şimdi yeni gelişen
00:59
imaging technologies
18
47893
1673
görüntüleme teknikleri sayesinde biliyoruz ki,
01:01
that part of that integration comes from the fact
19
49566
2349
bu kaynaşma kısmen
01:03
that this material is designed
20
51915
1687
bu malzemenin çok özgün bir tasarımının olmasından,
01:05
in a very specific way, has a beautiful chemistry,
21
53602
2819
güzel bir kimyasının
01:08
has a beautiful architecture.
22
56421
2228
ve yapısının olmasından kaynaklanıyor.
01:10
And I think in many ways we can sort of think
23
58649
1752
Bence pek çok açıdan
01:12
of the use of the blue nacre shell and the Mayans
24
60401
3007
Mayaların mavi sedef kabuğu kullanmalarının
01:15
as the first real application
25
63408
1520
ilk gerçek bluetooth (mavi diş)
01:16
of the bluetooth technology.
26
64928
2295
uygulaması olduğunu düşünebiliriz.
01:19
(Laughter)
27
67223
1462
(Gülüşmeler)
01:20
But if we move on and think throughout history
28
68685
4393
Ama tarih boyunca
01:25
how people have used different
materials in the body,
materials in the body,
29
73078
2984
farklı materyallerin insan bedeninde nasıl kullanıldığını düşünürsek
01:28
very often it's been physicians
30
76062
1714
bu insanların oldukça yaratıcı
01:29
that have been quite creative.
31
77776
1392
hekimler olduğunu görebiliriz.
01:31
They've taken things off the shelf.
32
79168
1968
Ne kolaylarına gelmişse onu kullanmışlar.
01:33
One of my favorite examples
33
81136
1885
En sevdiğim örneklerden biri
01:35
is that of Sir Harold Ridley,
34
83036
3242
Sir Harold Ridley'dir.
01:38
who was a famous ophthalmologist,
35
86278
2138
Kendisi ünlü bir göz doktoruydu,
01:40
or at least became a famous ophthalmologist.
36
88416
2568
ya da en azından ünlü bir göz doktoru oldu.
01:42
And during World War II, what he would see
37
90984
1927
2. Dünya Savaşı sırasında
01:44
would be pilots coming back from their missions,
38
92911
2852
görevlerden dönen pilotların
01:47
and he noticed that within their eyes
39
95763
1752
gözlerine saplanmış
01:49
they had shards of small bits of material
40
97515
2940
çok küçük materyal parçacıkları
01:52
lodged within the eye,
41
100455
1520
olduğunu gördü.
01:53
but the very interesting thing about it
42
101975
1699
Ancak işin ilginç yanı bu
01:55
was that material, actually, wasn't causing
43
103674
2293
materyallerin
01:57
any inflammatory response.
44
105967
2013
hiç bir enfeksiyon tepkisi yaratmamasıydı.
01:59
So he looked into this, and he figured out
45
107980
2339
Bu durumu incelerken
02:02
that actually that material was little shards of plastic
46
110319
2604
bu küçük plastik parçacıkların
02:04
that were coming from the canopy of the Spitfires.
47
112923
2739
uçakların tepesindeki kapaktan geldiğini fark etti.
02:07
And this led him to propose that material
48
115662
2401
Bu bulgu sonucunda bu malzemeyi
02:10
as a new material for intraocular lenses.
49
118063
2762
göz içi lenslerde kullanmayı önerdi.
02:12
It's called PMMA, and it's now used
50
120825
2105
Bu malzeme PMMA olarak adlandırılıyor ve günümüzde
02:14
in millions of people every year
51
122930
1802
her yıl milyonlarca insan
02:16
and helps in preventing cataracts.
52
124732
2769
tarafından kullanılarak kataraktı önlüyor.
02:19
And that example, I think, is a really nice one,
53
127501
2309
Bu örnek bence çok güzel
02:21
because it helps remind us that in the early days,
54
129810
2435
çünkü bize ilk zamanlarda
02:24
people often chose materials
55
132245
1953
insanların çoklukla malzemeleri
02:26
because they were bioinert.
56
134198
1885
biyoetkisiz oldukları için seçtiklerini hatırlatıyor.
02:28
Their very purpose was to
perform a mechanical function.
perform a mechanical function.
57
136083
3512
Bu malzemelerin tek amacı mekanik bir işlev görmekti.
02:31
You'd put them in the body
58
139595
1450
Onları bedeninize koyardınız ve
02:33
and you wouldn't get an adverse response.
59
141045
2164
olumsuz bir tepki olmazdı.
02:35
And what I want to show you is that
60
143209
1668
Sizlere göstermek istediğim
02:36
in regenerative medicine,
61
144877
1381
yenileyici tıpta
02:38
we've really shifted away from that idea
62
146258
1824
biyoetkisiz malzeme almak fikrinden
02:40
of taking a bioinert material.
63
148082
1913
uzaklaştığımızdır.
02:41
We're actually actively looking for materials
64
149995
2289
Aslında etkin olarak
02:44
that will be bioactive, that will interact with the body,
65
152284
2968
biyoetkin olan, vücutla etkileşim içinde olacak
02:47
and that furthermore we can put in the body,
66
155252
2327
ve dahası vücuda yerleştirildiklerinde
02:49
they'll have their function,
67
157579
1449
görevlerini yerine getirip
02:51
and then they'll dissolve away over time.
68
159028
4550
daha sonra zamanla çözünecek malzemeler arıyoruz.
02:55
If we look at this schematic,
69
163578
1933
Buna sistemsel olarak bakılırsa,
02:57
this is showing you what we think of
70
165511
1601
tipik doku mühendisliği yaklaşımı olarak
02:59
as the typical tissue-engineering approach.
71
167112
2137
ne düşündüğümüzü ortaya koyuyor.
03:01
We have cells there, typically from the patient.
72
169249
2844
Genellikle hastadan gelen hücreler var.
03:04
We can put those onto a material,
73
172093
1882
Bunları malzemenin üzerine koyabilir ve
03:05
and we can make that material
very complex if we want to,
very complex if we want to,
74
173975
2708
eğer istersek o malzemeyi çok karmaşık hale getirebiliriz.
03:08
and we can then grow that up in the lab
75
176708
2170
Daha sonra bu malzemeyi laboratuar ortamında büyütebilir
03:10
or we can put it straight back into the patient.
76
178878
2515
ya da doğrudan hastaya nakledebilriiz.
03:13
And this is an approach that's
used all over the world,
used all over the world,
77
181393
2451
Bu yaklaşım bizim laboratuarımız dahil
03:15
including in our lab.
78
183844
3523
tüm dünyada uygulanan bir yaklaşımdır.
03:19
But one of the things that's really important
79
187367
2457
Ancak söz konusu kök hücreler olduğunda
03:21
when we're thinking about stem cells
80
189824
1878
gerçekten çok önemli olan şeylerden biri
03:23
is that obviously stem cells
can be many different things,
can be many different things,
81
191702
2579
kök hücrelerin çok farklı olabileceği
03:26
and they want to be many different things,
82
194281
1764
ve çok farklılaşabilecekleridir.
03:28
and so we want to make sure that the environment
83
196045
1876
Bu nedenle onları yerleştirdiğimiz ortamda
03:29
we put them into has enough information
84
197921
2350
onların doğru çeşit özel dokuya dönüşmesine yetecek oranda
03:32
so that they can become the right sort
85
200271
1996
bilgi olmasını
03:34
of specialist tissue.
86
202267
2686
sağlarız.
03:36
And if we think about the different types of tissues
87
204953
3063
Ve dünyanın her yerindeki insanların
03:40
that people are looking at regenerating
88
208016
2019
dünyanın her yerindeki laboratuarlarda canlandırmaya çalıştıkları
03:42
all over the world, in all the
different labs in the world,
different labs in the world,
89
210035
2311
farklı tipteki dokulara bakacak olursak
03:44
there's pretty much every tissue you can think of.
90
212346
2936
bunların akla gelebilecek her tür doku olduğu görülür.
03:47
And actually, the structure of those tissues
91
215282
1622
Bu dokuların yapısı
03:48
is quite different, and it's going to really depend
92
216904
2614
oldukça farklıdır
03:51
on whether your patient has any underlying disease,
93
219518
2418
ve hastanın başka bir hastalığının olup olmadığına
03:53
other conditions, in terms of how
94
221936
3050
ya da dokuyu nasıl canlandıracağınız
03:56
you're going to regenerate your tissue,
95
224986
1561
gibi diğer koşullara bağlıdır. Ayrıca,
03:58
and you're going to need to think about the materials
96
226547
1985
kullanacağınız malzemeyi seçerken
04:00
you're going to use really carefully,
97
228532
2054
bu malzemelerin biyokimyasına
04:02
their biochemistry, their mechanics,
98
230586
1725
mekaniğine ve daha bir çok özelliğine
04:04
and many other properties as well.
99
232311
3738
dikkat ederek seçmelisiniz.
04:08
Our tissues all have very
different abilities to regenerate,
different abilities to regenerate,
100
236049
3300
Dokularımızın hepisinin farklı canlanma yetileri vardır.
04:11
and here we see poor Prometheus,
101
239349
1742
Burada yanlış bir kariyer
04:13
who made a rather tricky career choice
102
241091
3093
seçen ve Yunan tanrıları tarafından cezalandırılan
04:16
and was punished by the Greek gods.
103
244184
2934
zavallı Prometheus'u görüyoruz.
04:19
He was tied to a rock, and an eagle would come
104
247118
2321
Bir kayaya bağlanmıştı ve her gün bir kartal gelerek
04:21
every day to eat his liver.
105
249439
1603
karaciğerini yiyordu.
04:23
But of course his liver would regenerate every day,
106
251042
2267
Ama karaciğeri her gün tabiki yenileniyordu
04:25
and so day after day he was punished
107
253309
2272
ve böylece her gün yeniden ve sonsuza kadar
04:27
for eternity by the gods.
108
255581
5797
tanrılar tarafından cezalandırılmış oluyordu.
04:33
And liver will regenerate in this very nice way,
109
261378
3880
Karaciğer çok güzel bir şekilde yeniden oluşur
04:37
but actually if we think of other tissues,
110
265258
1776
ancak diğer dokuları düşündüğümüzde
04:39
like cartilage, for example,
111
267034
1769
örneğin kıkırdak dokuyu ele alırsak
04:40
even the simplest nick and you're going to find it
112
268803
2056
en basit bir çentiğin bile
04:42
really difficult to regenerate your cartilage.
113
270859
2443
kıkırdakta çok zor yeniden oluştuğunu görürsünüz.
04:45
So it's going to be very different from tissue to tissue.
114
273302
3114
Dolayısıyla dokudan dokuya büyük bir farklılık vardır.
04:48
Now, bone is somewhere in between,
115
276416
2800
Şimdi, kemik ikisi arasında bir yerdedir ve
04:51
and this is one of the tissues
that we work on a lot in our lab.
that we work on a lot in our lab.
116
279216
2900
bizim laboratuarımızda üzerinde çok çalıştığımız dokulardan biridir.
04:54
And bone is actually quite good at repairing.
117
282116
1984
Kemik aslında kendini yenilemede oldukça iyidir.
04:56
It has to be. We've probably all had fractures
118
284100
2013
Öyle de olmak zorundadır
04:58
at some point or other.
119
286113
1812
çünkü hepimizin küçük ya da büyük kırıkları olmuştur.
04:59
And one of the ways that you can think
120
287925
2157
Kırığınızı iyileştirmenin
05:02
about repairing your fracture
121
290082
1689
yollarından biri ilyak kanat kültürü
05:03
is this procedure here, called
an iliac crest harvest.
an iliac crest harvest.
122
291771
2827
adı verilen bir prosedürdür.
05:06
And what the surgeon might do
123
294598
1666
Cerrah burada
05:08
is take some bone from your iliac crest,
124
296264
3195
ilyak kanadından bir miktar kemik alır
05:11
which is just here,
125
299459
1378
tam burada bulunur
05:12
and then transplant that
somewhere else in the body.
somewhere else in the body.
126
300837
2524
ve bu kemiği vücutta başka bir yere yerleştirir.
05:15
And it actually works really well,
127
303361
1600
Bu işlem çok etkilidir
05:16
because it's your own bone,
128
304961
1499
çünkü kemik kendi kemiğinizdir ve
05:18
and it's well vascularized,
129
306460
1234
iyi vaskülarize olmuştur
05:19
which means it's got a really good blood supply.
130
307694
2369
yani çok iyi oranda kanla beslenebilmektedir.
05:22
But the problem is, there's
only so much you can take,
only so much you can take,
131
310063
2783
Sorun, alabileceğiniz miktarın sınırlı olması
05:24
and also when you do that operation,
132
312846
2923
ve ayrıca bu operasyonda
05:27
your patients might actually have significant pain
133
315769
2539
hastanızın yara yerinde operasyondan iki yıl sonra bile
05:30
in that defect site even two
years after the operation.
years after the operation.
134
318308
3241
ciddi ağrılarının olacağıdır.
05:33
So what we were thinking is,
135
321549
1886
Bizim düşüncemiz şüphesiz,
05:35
there's a tremendous need
for bone repair, of course,
for bone repair, of course,
136
323435
3149
kemik yenilenmesine çok büyük bir ihtiyaç olduğudur,
05:38
but this iliac crest-type approach
137
326584
2487
ancak bu ilyak kanadı yaklaşımının da
05:41
really has a lot of limitations to it,
138
329071
2432
kendi sınırlılıkları bulunmaktadır.
05:43
and could we perhaps recreate
139
331503
2234
Acaba gerektiğinde kemik oluşumunu vücudun içinde
05:45
the generation of bone within the body
140
333737
2169
gerçekleştirip daha sonra
05:47
on demand and then be able to transplant it
141
335906
3315
ilyak kanat kültüründe olan
05:51
without these very, very painful aftereffects
142
339221
4905
bütün bu çok ağrılı art etkiler olmaksızın
05:56
that you would have with the iliac crest harvest?
143
344126
3683
nakledebilir miyiz diye düşündük.
05:59
And so this is what we did, and the way we did it
144
347809
2662
Bu düşüncemizi de hayat geçirdik, yaparken
06:02
was by coming back to this typical tissue-engineering approach
145
350471
3338
tipik doku mühendisliği yaklaşımına geri döndük ancak
06:05
but actually thinking about it rather differently.
146
353809
2387
bunu daha farklı bir düşünce biçimiyle ele aldık.
06:08
And we simplified it a lot,
147
356196
1919
Çok daha basitleştirdik
06:10
so we got rid of a lot of these steps.
148
358115
2051
ve aradaki pek çok basamaktan kurtulmuş olduk.
06:12
We got rid of the need to
harvest cells from the patient,
harvest cells from the patient,
149
360166
2374
Hastadan hücre kültürü almak gereksiniminden,
06:14
we got rid of the need to put
in really fancy chemistries,
in really fancy chemistries,
150
362540
2917
değişik değişik kimyasallar kullanmaktan
06:17
and we got rid of the need
151
365457
1692
ve bu doku iskelelerini
06:19
to culture these scaffolds in the lab.
152
367149
2828
laboratuar ortamında üretme gereksiniminden kurtulduk.
06:21
And what we really focused on
153
369977
2179
Gerçekten odaklandığımız şey,
06:24
was our material system and making it quite simple,
154
372156
3749
malzeme sistemimiz ve onu oldukça basit tutmaktı;
06:27
but because we used it in a really clever way,
155
375905
2325
ancak bunu çok zekice kullandığımız için
06:30
we were able to generate enormous amounts of bone
156
378230
2647
bu yöntemle, çok büyük oranlarda kemik
06:32
using this approach.
157
380877
1646
üretmeyi başardık.
06:34
So we were using the body
158
382523
1753
Böylece bedeni,
06:36
as really the catalyst to help us
159
384276
2120
çok miktarda yeni kemik üretmek için gerçekten de
06:38
to make lots of new bone.
160
386396
2543
bize yardımcı katalist olarak kullanmış olduk.
06:40
And it's an approach that we call
161
388939
1583
Bu yaklaşıma, yaşayan organizma içinde
06:42
the in vivo bioreactor, and we were able to make
162
390522
2811
biyoreaktör adını verdik ve bu yaklaşım sayesinde
06:45
enormous amounts of bone using this approach.
163
393333
2486
çok büyük miktarlarda kemik ürettik.
06:47
And I'll talk you through this.
164
395819
1239
Bunu size sırasıyla anlatacağım.
06:49
So what we do is,
165
397058
2480
Yaptığımız şey,
06:51
in humans, we all have a layer of stem cells
166
399538
2343
insanlarda, hepimizin uzun kemiklerinin etrafını saran
06:53
on the outside of our long bones.
167
401881
1888
bir kök hücre katmanı vardır.
06:55
That layer is called the periosteum.
168
403769
1703
Bu katmana periostom (kemik zarı) denir.
06:57
And that layer is actually normally
169
405472
2288
Bu katman normalde
06:59
very, very tightly bound to the underlying bone,
170
407760
2649
alttaki kemiğe çok ama çok sıkı bağlıdır
07:02
and it's got stem cells in it.
171
410409
1432
ve içinde kök hücreler bulunur.
07:03
Those stem cells are really important
172
411841
1419
Bu kök hücreler
07:05
in the embryo when it develops,
173
413260
1809
gelişen embriyo için çok önemlidir
07:07
and they also sort of wake up if you have a fracture
174
415069
2242
ve ayrıca kemiğiniz kırılırsa tedaviye yardım etmek için
07:09
to help you with repairing the bone.
175
417311
2861
bir anlamda uyanırlar.
07:12
So we take that periosteum layer
176
420172
2093
Biz bu periostom katmanının
07:14
and we developed a way to inject underneath it
177
422265
2990
altına 30 saniye içerisinde
07:17
a liquid that then, within 30 seconds,
178
425255
2816
oldukça dayanıklı bir jele dönüşebilen
07:20
would turn into quite a rigid gel
179
428071
1745
bir sıvı enjekte ederek
07:21
and can actually lift the
periosteum away from the bone.
periosteum away from the bone.
180
429816
3253
periostom'u kaldırarak kemikten ayıran bir yöntem bulduk.
07:25
So it creates, in essence, an artificial cavity
181
433069
3688
Böylece, aslında hem kemiğe
07:28
that is right next to both the bone
182
436757
3547
hem de kök hücrelerle dolu bu katmana
07:32
but also this really rich layer of stem cells.
183
440304
3701
bitişik yapay bir boşluk yaratmış olduk.
07:36
And we go in through a pinhole incision
184
444005
1612
İğne deliği kesiği ile içeriye girerek
07:37
so that no other cells from the body can get in,
185
445617
2953
vücuttaki diğer hücrelerin girmesini engelliyoruz.
07:40
and what happens is that that
artificial in vivo bioreactor cavity
artificial in vivo bioreactor cavity
186
448570
4792
Organizma içi bu yapay biyoreaktör boşluk sayesinde
07:45
can then lead to the proliferation of these stem cells,
187
453362
2676
buradaki kök hücrelerin çoğalmaları,
07:48
and they can form lots of new tissue,
188
456038
2086
ve çok sayıda yeni doku oluşturmaları sağlanıyor.
07:50
and then over time, you can harvest that tissue
189
458124
2318
Bir süre sonra bu doku alınarak
07:52
and use it elsewhere in the body.
190
460442
2948
vücudun başka bir yerinde kullanılabiliyor.
07:55
This is a histology slide
191
463390
2144
Bu, bunu yaptığımızda ne gördüğümüzü gösteren
07:57
of what we see when we do that,
192
465534
2170
bir histoloji slaytı,
07:59
and essentially what we see
193
467704
2517
temelde gördüğümüz
08:02
is very large amounts of bone.
194
470221
1634
çok büyük miktarlarda kemik oluşumu.
08:03
So in this picture, you can see the middle of the leg,
195
471855
2480
Bu resimde kemiğin ortasını görüyorsunuz,
08:06
so the bone marrow,
196
474335
1501
yani kemik iliğini,
08:07
then you can see the original bone,
197
475836
1804
sonra orjinal kemiği
08:09
and you can see where that original bone finishes,
198
477640
2856
ve bu kemiğin bittiği yeri de görüyorsunuz
08:12
and just to the left of that is the new bone
199
480496
2511
bunun solunda kalan bölge ise biyoreaktör boşluk
08:15
that's grown within that bioreactor cavity,
200
483007
2037
içinde büyümüş olan yeni kemiktir
08:17
and you can actually make it even larger.
201
485044
2431
bunu daha da büyütebilirsiniz.
08:19
And that demarcation that you can see
202
487475
2627
Orjinal kemik ile yeni kemik arasında gördüğünüz
08:22
between the original bone and the new bone
203
490102
2351
demarkasyon (sınır çizgisi)
08:24
acts as a very slight point of weakness,
204
492453
2013
hafif bir zayıf bölge oluşturur
08:26
so actually now the surgeon can come along,
205
494466
2134
ve böylece cerrah gelip
08:28
can harvest away that new bone,
206
496600
2024
yeni kemiği alabilir
08:30
and the periosteum can grow back,
207
498624
2203
ve periostom yeniden büyüyebilir
08:32
so you're left with the leg
208
500827
1869
böylece bacağınız
08:34
in the same sort of state
209
502696
1550
hiç bir operasyon yapılmamış
08:36
as if you hadn't operated on it in the first place.
210
504246
2002
gibi daha önceki haline geri döner.
08:38
So it's very, very low in terms of after-pain
211
506248
3849
Bu nedenle ilyak kanadı kültürüne oranla
08:42
compared to an iliac crest harvest.
212
510097
3855
çok çok az ağrı olur.
08:45
And you can grow different amounts of bone
213
513952
2104
Oraya koyacağınız jel miktarına göre
08:48
depending on how much gel you put in there,
214
516056
2019
farklı miktarlarda kemik üretebilirsiniz.
08:50
so it really is an on demand sort of procedure.
215
518075
3202
O nedenle talebe bağlı bir prosedürdür.
08:53
Now, at the time that we did this,
216
521277
2202
Bunu yaptığımız zaman,
08:55
this received a lot of attention in the press,
217
523479
3337
basında büyük ilgi gördü
08:58
because it was a really nice way
218
526816
2431
çünkü yeni kemik üretmenin
09:01
of generating new bone,
219
529247
1466
çok güzel bir yöntemiydi
09:02
and we got many, many contacts
220
530713
1995
ve bunu kullanmak isteyen insanlardan
09:04
from different people that
were interested in using this.
were interested in using this.
221
532708
2618
çok bağlantı talebi aldık.
09:07
And I'm just going to tell you,
222
535326
1789
Söylemeliyim ki
09:09
sometimes those contacts are very strange,
223
537115
2953
bazen bu bağlantılar çok garip
09:12
slightly unexpected,
224
540068
1860
hafif beklenmedik
09:13
and the very most interesting,
225
541928
3062
ve çok ama çok ilginç olabiliyor
09:16
let me put it that way, contact that I had,
226
544990
2285
şöyle ifade edeyim;
09:19
was actually from a team of American footballers
227
547275
3211
bağlantılardan biri
09:22
that all wanted to have double-thickness skulls
228
550486
3380
kafataslarına iki kat kalınlık isteyen
09:25
made on their head.
229
553866
4281
bir Amerikan futbol takımıydı.
09:30
And so you do get these kinds of contacts,
230
558156
2724
Böyle pek çok bağlantı oluyor.
09:32
and of course, being British
231
560880
2617
Tabi bir İngiliz ve
09:35
and also growing up in France,
232
563497
1754
Fransa'da büyümüş biri olarak
09:37
I tend to be very blunt,
233
565251
2142
biraz dobra olma eğilimindeyim.
09:39
and so I had to explain to them very nicely
234
567393
2041
Bu yüzden çok büyük bir özenle ve kibarca
09:41
that in their particular case,
235
569434
1475
onların bu özel durumları için
09:42
there probably wasn't that much in there
236
570909
2014
kafalarında muhtemelen
09:44
to protect in the first place.
237
572923
2988
korumaya değer pek bir şey olmadığını anlattım.
09:47
(Laughter)
238
575911
1570
(Gülüşmeler)
09:49
(Applause)
239
577481
1253
(Alkış)
09:50
So this was our approach,
240
578734
1855
Yaklaşımımız buydu,
09:52
and it was simple materials,
241
580589
1644
basit malzemelerdi
09:54
but we thought about it carefully.
242
582233
1987
ancak çok dikkatle düşünülmüştü.
09:56
And actually we know that those cells
243
584220
1620
Vücuttaki, embriyodaki hücreler gelişirken
09:57
in the body, in the embryo, as they develop
244
585840
2138
farklı bir doku, kıkırdak
09:59
can form a different kind of tissue, cartilage,
245
587978
3229
oluşturabildiğini biliyoruz
10:03
and so we developed a gel that was slightly different
246
591207
2555
ve biz de doğası biraz daha farklı,
10:05
in nature and slightly different chemistry,
247
593762
2419
farklı kimyası olan bir jel geliştirerek
10:08
put it in there, and we were able to get
248
596181
2147
oraya koyduk ve
10:10
100 percent cartilage instead.
249
598328
2178
%100 kıkırdak elde ettik.
10:12
And this approach works really well, I think,
250
600506
2008
Bu yaklaşım, önceden planlı prosedürlerde
10:14
for pre-planned procedures,
251
602514
2482
gerçekten çok iyi çalışıyor bence
10:16
but it's something you do have to pre-plan.
252
604996
2872
ancak önceden planlanmış olması gerekiyor.
10:19
So for other kinds of operations,
253
607868
2268
Diğer tür operasyonlar için
10:22
there's definitely a need for other
254
610136
1697
kesinlikle iskele temelli yaklaşımlara
10:23
scaffold-based approaches.
255
611833
2503
ihtiyaç vardır.
10:26
And when you think about designing
256
614336
2369
Diğer iskele temelli tasarımlar
10:28
those other scaffolds, actually,
257
616705
1638
düşünüldüğünde gerçekten
10:30
you need a really multi-disciplinary team.
258
618343
1971
disiplinler arası işbirliği gerekiyor.
10:32
And so our team has chemists,
259
620314
2065
Ekibimizde kimyagerler,
10:34
it has cell biologists, surgeons, physicists even,
260
622379
3377
hücre biyologları, cerrahlar, hatta fizikçiler bulunuyor.
10:37
and those people all come together
261
625756
2030
Tüm bu insanlar bir araya gelerek bu malzemelerin
10:39
and we think really hard about
designing the materials.
designing the materials.
262
627786
2411
nasıl tasarlanması gerektiğini düşünüyor.
10:42
But we want to make them have enough information
263
630197
2966
Hücrelerin istediğimiz şeyleri yapmaları için
10:45
that we can get the cells to do what we want,
264
633163
2154
onların yeterli bilgiye sahip olmalarını sağlamak istiyoruz
10:47
but not be so complex as to make it difficult
265
635317
2377
Fakat bunu karmaşık hale getirmeden,
10:49
to get to clinic.
266
637694
1743
kliniğe gelmeden yapmak istiyoruz.
10:51
And so one of the things we think about a lot
267
639437
2751
Üzerinde çok düşündüğümüz şeylerden biri,
10:54
is really trying to understand
268
642188
1795
vücuttaki dokuların yapısını
10:55
the structure of the tissues in the body.
269
643983
2377
gerçekten anlamak.
10:58
And so if we think of bone,
270
646360
1660
kemiği düşünürsek,
11:00
obviously my own favorite tissue,
271
648020
2624
benim en sevdiğim dokudur,
11:02
we zoom in, we can see,
272
650644
1557
yakınlaşırsak, kemik hakkında hiçbir şey bilmeseniz de
11:04
even if you don't know anything
about bone structure,
about bone structure,
273
652201
1882
ne kadar güzel organize, gerçekten güzel organize
11:06
it's beautifully organized,
really beautifully organized.
really beautifully organized.
274
654083
2545
olduğunu görürsünüz.
11:08
We've lots of blood vessels in there.
275
656628
1887
Burada pek çok kan damarı bulunur
11:10
And if we zoom in again, we see that the cells
276
658515
2339
ve tekrar yakınlaştığımızda hücrelerin
11:12
are actually surrounded by a 3D matrix
277
660854
2972
nano ölçekte 3 boyutlu bir matriks ile çevrelenmiş olduğunu
11:15
of nano-scale fibers, and they give a lot
278
663826
2171
görürsünüz; bunlar
11:17
of information to the cells.
279
665997
2182
hücreye pek çok bilgi verirler.
11:20
And if we zoom in again,
280
668179
1614
Daha da yakınlaştığımızda
11:21
actually in the case of bone, the matrix
281
669793
2201
kemiklerde, kemiklerin etrafındaki matriksin
11:23
around the cells is beautifully organized
282
671994
2151
nano ölçekli liflerle çok güzel organize olduğunu görürsünüz.
11:26
at the nano scale, and it's a hybrid material
283
674145
2467
Aslında bu hibrid bir malzemedir
11:28
that's part organic, part inorganic.
284
676612
2584
yani yarı organik yarı inorganiktir.
11:31
And that's led to a whole field, really,
285
679196
2072
Bu, bu tür hibrid yapısı olan malzemelerin
11:33
that has looked at developing materials
286
681268
2391
geliştirilmesi için çalışan
11:35
that have this hybrid kind of structure.
287
683659
2748
tüm bir alanın oluşmasına yol açtı.
11:38
And so I'm showing here just two examples
288
686407
3278
Şimdi sizlere bu tür yapısı olan malzemeler ürettiğimiz
11:41
where we've made some materials
that have that sort of structure,
that have that sort of structure,
289
689685
3120
özelleştirilebilen
11:44
and you can really tailor it.
290
692805
1438
iki örnek gösteriyorum
11:46
You can see here a very squishy one
291
694243
2064
Buradakinin süngersi bir yapısı var
11:48
and now a material that's also
this hybrid sort of material
this hybrid sort of material
292
696307
4099
ve bunda da hibrid materyal var,
11:52
but actually has remarkable toughness,
293
700406
1947
son derece dayanıklı
11:54
and it's no longer brittle.
294
702369
1460
kolay kırılabilen bir şey değil.
11:55
And an inorganic material
would normally be really brittle,
would normally be really brittle,
295
703829
2456
Inorganik bir malzeme normalde hayli kırılgan olur
11:58
and you wouldn't be able to have
296
706285
1440
bu denli sert ve dayanıklı
11:59
that sort of strength and toughness in it.
297
707725
2188
olması beklenmez.
12:01
One other thing I want to quickly mention is that
298
709913
2489
Hızlıca değinmek istediğim bir başka şey ise
12:04
many of the scaffolds we make
are porous, and they have to be,
are porous, and they have to be,
299
712402
2715
yaptığımız iskelelerin çoğu gözeneklidir ve öyle de olmaları gerekir
12:07
because you want blood vessels to grow in there.
300
715117
2103
çünkü içlerine kan damarlarının gelişmesi istenir.
12:09
But the pores are actually oftentimes
301
717220
1877
Ancak gözenekler çoğu zaman
12:11
much bigger than the cells,
302
719097
1293
hücrelerin kendilerinden büyüktür
12:12
and so even though it's 3D,
303
720390
1711
ve 3 boyutlu olmasına rağmen
12:14
the cell might see it more
as a slightly curved surface,
as a slightly curved surface,
304
722101
3355
hücre bunu daha çok hafifçe eğimli bir yüzey olarak görür
12:17
and that's a little bit unnatural.
305
725456
1676
ve bu da aslında pek doğal değildir.
12:19
And so one of the things you can think about doing
306
727132
2248
O nedenle yapmayı düşünebileceğiniz şeylerden biri
12:21
is actually making scaffolds
with slightly different dimensions
with slightly different dimensions
307
729380
3148
hücrelerinizi 3 taraftan da sarabilecek
12:24
that might be able to surround your cells in 3D
308
732528
2793
farklı boyutta iskeleler hazırlamak
12:27
and give them a little bit more information.
309
735321
2569
ve onlara biraz daha fazla bilgi vermektir.
12:29
And there's a lot of work going
on in both of these areas.
on in both of these areas.
310
737890
3567
Her iki alanda da pek çok çalışma yapılmakta.
12:33
Now finally, I just want to talk a little bit about
311
741471
3969
Şimdi son olarak
12:37
applying this sort of thing to cardiovascular disease,
312
745440
2708
bu tür bir şeyin kardiyo vasküler hastalıklarda kullanımına
12:40
because this is a really big clinical problem.
313
748148
3263
değinmek istiyorum çünkü bu büyük bir klinik sorun.
12:43
And one of the things that we know is that,
314
751411
3585
Bildiğimiz şeylerden biri maalesef
12:46
unfortunately, if you have a heart attack,
315
754996
2239
eğer kalp krizi geçirirseniz
12:49
then that tissue can start to die,
316
757235
2902
o dokunun ölmeye başlamasıdır
12:52
and your outcome may not be very good over time.
317
760137
3751
ve bunun sonucu zaman içinde iyi olmayabilir.
12:55
And it would be really great, actually,
318
763888
1710
Eğer bu dokuyu ölmekten kurtarabilseydik
12:57
if we could stop that dead tissue
319
765598
1919
ya da yeniden canlanmasını sağlayabilseydik
12:59
either from dying or help it to regenerate.
320
767517
3985
gerçekten çok harika olurdu.
13:03
And there's lots and lots of stem
cell trials going on worldwide,
cell trials going on worldwide,
321
771502
3248
Dünya çapında pek çok kök hücre denemesi yapılıyor
13:06
and they use many different types of cells,
322
774750
2072
ve hepsi farklı hücre tipleri kullanıyor.
13:08
but one common theme that seems to be coming out
323
776822
2352
Ortaya çıkan ortak konu,
13:11
is that actually, very often, those cells will die
324
779174
2999
çoğunlukla, bu hücrelerin yerleştirildikten hemen sonra
13:14
once you've implanted them.
325
782173
1795
ölecek olmaları.
13:15
And you can either put them into the heart
326
783968
1875
Bunları ister kalbe
13:17
or into the blood system,
327
785843
2020
ister kan sistemine koyun
13:19
but either way, we don't seem to be able
328
787863
2362
her iki şekilde de
13:22
to get quite the right number of cells
329
790225
1867
gitmelerini istediğimiz lokasyonlara gidip
13:24
getting to the location we want them to
330
792092
2242
iyi klinik sonuçlar almak için
13:26
and being able to deliver the sort of beautiful
331
794334
4494
gerekli güzel hücre yenilenmesi türünü yaratmaya
13:30
cell regeneration that we would like to have
332
798828
2740
yetecek doğru sayıda hücre
13:33
to get good clinical outcomes.
333
801568
3417
elde edemiyoruz.
13:36
And so some of the things that we're thinking of,
334
804985
1983
Bizim düşündüğümüz
13:38
and many other people in the field are thinking of,
335
806968
3121
ve bu alandaki pek çok insanın düşündüğü şey
13:42
are actually developing materials for that.
336
810089
3006
bu amaca yönelik malzemeler üretmek.
13:45
But there's a difference here.
337
813095
1619
Ama burada bir fark var.
13:46
We still need chemistry, we still need mechanics,
338
814714
2210
Hala kimyaya, hala mekaniğe
13:48
we still need really interesting topography,
339
816924
2671
hala gerçekten ilginç topografiye ihtiyacımız var
13:51
and we still need really interesting
ways to surround the cells.
ways to surround the cells.
340
819595
2648
ve hala hücreleri çevreleyecek çok ilginç yollar bulmamız gerekiyor.
13:54
But now, the cells also
341
822243
2511
Ama şimdi, hücreler
13:56
would probably quite like a material
342
824754
2025
büyük olasılıkla tıpkı iletken olabilen
13:58
that's going to be able to be conductive,
343
826779
2018
bir malzeme gibi,
14:00
because the cells themselves will respond very well
344
828797
4209
çünkü hücrelerin kendileri çok iyi yanıt verecek
14:05
and will actually conduct signals
between themselves.
between themselves.
345
833006
3479
ve birbirleri arasında sinyal alış verişi yapacaklar.
14:08
You can see them now
346
836485
1516
Şu anda onları eş zamanlı olarak
14:10
beating synchronously on these materials,
347
838001
2475
bu malzemeler üzerinde atarken görebiliyorsunuz
14:12
and that's a very, very exciting development
348
840476
2779
ve bu devam eden çok ama çok
14:15
that's going on.
349
843255
2114
heyecan verici bir gelişme.
14:17
So just to wrap up, I'd like to actually say that
350
845369
4824
Kısaca özetlemek gerekirse, söylemek isterim ki
14:22
being able to work in this sort of field,
351
850193
2356
böyle bir alanda çalışabilmek
14:24
all of us that work in this field
352
852549
1654
bu alanda çalışan hepimiz için
14:26
that's not only super-exciting science,
353
854203
2509
sadece süper heyecan verici bir bilim değil,
14:28
but also has the potential
354
856712
2046
aynı zamanda
14:30
to impact on patients,
355
858758
1968
hastalar üzerinde etki potansiyeli
14:32
however big or small they are,
356
860726
2430
ne kadar büyük ya da küçük olurlarsa olsun
14:35
is really a great privilege.
357
863156
1553
bence büyük bir ayrıcalık.
14:36
And so for that, I'd like to thank all of you as well.
358
864709
3144
Bütün bunlar için sizlere de teşekkür etmek isterim.
14:39
Thank you.
359
867853
1317
Teşekkürler.
14:41
(Applause)
360
869170
4924
(Alkış)
ABOUT THE SPEAKER
Molly Stevens - Biomaterials researcherMolly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue.
Why you should listen
At Imperial College London, Molly Stevens heads a highly multidisciplinary research group that designs bioactive materials for regenerative medicine and biosensing. It's fundamental science with an eye to practical applications as healthcare products.
Among the products from her lab: an engineered bone, cardiac tissue suitable for use in transplants, and disease-sensing nanoparticle aggregates that change color in the presence of even tiny quantities of cancer-related enzymes, making early sensing possible. As Stevens told The Lancet: "It's right down at the nanoscience level. It's really exciting stuff, but it actually results in something very tangibly useful."
Molly Stevens | Speaker | TED.com