TEDxBoston
Geraldine Hamilton: Body parts on a chip
Geraldine Hamilton: Bộ phận cơ thể trên một con chíp
Filmed:
Readability: 4.1
1,644,547 views
Bạn có thể tưởng tượng khá dễ dàng về một phương thuốc mới, một cách điều trị tốt hơn cho căn bệnh nào đó. Phần khó khăn là thử nghiệm nó, và việc này có thể làm chậm ứng dụng những phương thuốc mới trong nhiều năm. Trong bài trình bày cặn kẽ này, Geraldine Hamilton cho thấy cách phòng thí nghiệm của cô ấy tạo ra những cơ quan và bộ phận cơ thể trên một con chíp, những cấu trúc đơn giản với đầy đủ yếu tố thiết yếu giúp thử nghiệm những loại thuốc mới -- thậm chí những phương thuốc điều trị chuyên biệt cho một người cụ thể.
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:12
We have a global health challenge
0
368
2137
Ngày nay chúng ta đối mặt với thách thức
00:14
in our hands today,
1
2505
1692
về vấn đề sức khỏe toàn cầu,
00:16
and that is that the way we currently
2
4197
3060
và thách thức đó là cách chúng ta
00:19
discover and develop new drugs
3
7257
2925
tìm ra và phát triển các phương thuốc hiện nay
00:22
is too costly, takes far too long,
4
10182
4178
quá tốn kém, mất quá nhiều thời gian,
00:26
and it fails more often than it succeeds.
5
14360
3714
và nó thường thất bại hơn là thành công.
00:30
It really just isn't working, and that means
6
18074
3377
Nó thực sự vô tác dụng, và điều đó có nghĩa
00:33
that patients that badly need new therapies
7
21451
3047
rằng người bệnh đang rất cần những phương thuốc mới
00:36
are not getting them,
8
24498
1711
sẽ không có thuốc,
00:38
and diseases are going untreated.
9
26209
3498
và những căn bệnh vẫn chưa được chữa trị.
00:41
We seem to be spending more and more money.
10
29707
3083
Có vẻ như chúng ta đang tiêu ngày càng nhiều tiền hơn.
00:44
So for every billion dollars we spend in R&D,
11
32790
4096
Vì vậy với mỗi tỷ đô la chúng ta dùng trong nghiên cứu và phát triển thuốc,
00:48
we're getting less drugs approved into the market.
12
36886
3829
chúng ta sẽ có ít thuốc được cho phép bán hơn.
00:52
More money, less drugs. Hmm.
13
40715
3217
Nhiều tiền hơn, nhưng lại ít thuốc hơn. Hmm.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
Vậy chuyện gì đang xảy ra ở đây?
00:57
Well, there's a multitude of factors at play,
15
45852
2595
Có vô số các yếu tố ảnh hưởng ở đây,
01:00
but I think one of the key factors
16
48447
2021
nhưng tôi nghĩ một trong những yếu tố quan trọng
01:02
is that the tools that we currently have
17
50468
2397
là những công cụ chúng ta hiện có
01:04
available to test whether a drug is going to work,
18
52865
4083
cho phép chúng ta kiểm tra xem thuốc có tác dụng,
01:08
whether it has efficacy,
19
56948
1389
hay có hiệu quả,
01:10
or whether it's going to be safe
20
58337
1766
hay thuốc có an toàn hay không
01:12
before we get it into human clinical trials,
21
60103
3552
trước khi ta đưa ra thử nghiệm lâm sàng trên người,
01:15
are failing us. They're not predicting
22
63655
2151
đang làm chúng ta thất bại. Chúng không giúp đoán được
01:17
what's going to happen in humans.
23
65806
3228
điều gì sắp xảy ra trên con người.
01:21
And we have two main tools available
24
69034
2723
Và chúng ta có hai công cụ chính
01:23
at our disposal.
25
71757
2014
cho chúng ta tùy ý sử dụng.
01:25
They are cells in dishes and animal testing.
26
73771
4041
Đó là thử nghiệm trên các tế bào và thử nghiệm trên động vật
01:29
Now let's talk about the first one, cells in dishes.
27
77812
3320
Bây giờ hãy nói về cái đầu tiên, thử nghiệm trên tế bào.
01:33
So, cells are happily functioning in our bodies.
28
81132
3153
Các tế bào hoạt động nhịp nhàng trong cơ thể chúng ta.
01:36
We take them and rip them out
29
84285
2055
Chúng ta lấy chúng ra và tách chúng ra
01:38
of their native environment,
throw them in one of these dishes,
throw them in one of these dishes,
30
86340
2949
khỏi môi trường quen thuộc của chúng,
ném chúng vào một trong những cái đĩa này,
ném chúng vào một trong những cái đĩa này,
01:41
and expect them to work.
31
89289
1585
và hy vọng chúng hoạt động.
01:42
Guess what. They don't.
32
90874
2193
Bạn đoán thử xem. Chúng không hoạt động.
01:45
They don't like that environment
33
93067
1662
Chúng không thích môi trường đó
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
bởi vì không có gì thực sự giống
01:48
what they have in the body.
35
96361
2676
môi trường chúng có trong cơ thể.
01:51
What about animal testing?
36
99037
2071
Còn thử nghiệm trên động vật thì sao?
01:53
Well, animals do and can provide
37
101108
2885
À, động vật có thể cung cấp
01:55
extremely useful information.
38
103993
2262
những thông tin cực kỳ hữu ích.
01:58
They teach us about what happens
39
106255
1709
Chúng cho ta biết chuyện gì đang xảy ra
01:59
in the complex organism.
40
107964
2329
trong các tổ chức cơ thể phức tạp.
02:02
We learn more about the biology itself.
41
110293
3008
Chúng ta có thể học được nhiều về sinh học từ đó.
02:05
However, more often than not,
42
113301
2898
Tuy nhiên, hầu như thường xuyên,
02:08
animal models fail to predict
what will happen in humans
what will happen in humans
43
116199
4216
mẫu thử động vật không thể giúp dự đoán
những gì xảy ra trên người
những gì xảy ra trên người
02:12
when they're treated with a particular drug.
44
120415
3186
khi chúng được điều trị với một loại thuốc cụ thể.
02:15
So we need better tools.
45
123601
2379
Vì vậy chúng ta cần những công cụ tốt hơn.
02:17
We need human cells,
46
125980
1753
Chúng ta cần những tế bào của người,
02:19
but we need to find a way to keep them happy
47
127733
2750
nhưng chúng ta cần tìm ra cách giữ cho chúng
02:22
outside the body.
48
130483
1591
hoạt động bên ngoài cơ thể người.
02:24
Our bodies are dynamic environments.
49
132074
2906
Cơ thể chúng ta là môi trường luôn biến đổi.
02:26
We're in constant motion.
50
134980
1840
Chúng ta có những biến đổi nhất định.
02:28
Our cells experience that.
51
136820
2191
Các tế bào trải qua môi trường như thế.
02:31
They're in dynamic environments in our body.
52
139011
2809
Chúng ở trong môi trường biến động trong cơ thể ta.
02:33
They're under constant mechanical forces.
53
141820
2755
Chúng được đặt dưới những lực cơ học liên tục.
02:36
So if we want to make cells happy
54
144575
2456
Vì thế chúng ta muốn các tế bào mạnh khỏe
02:39
outside our bodies,
55
147031
1429
bên ngoài cơ thể ta,
02:40
we need to become cell architects.
56
148460
2526
chúng ta cần trở thành kiến trúc sư cho tế bào.
02:42
We need to design, build and engineer
57
150986
4344
Chúng ta cần thiết kế, xây dựng và hoàn thiện
02:47
a home away from home for the cells.
58
155330
3231
một ngôi nhà khác cho các tế bào.
02:50
And at the Wyss Institute,
59
158561
1674
Và ở học viện Wyss,
02:52
we've done just that.
60
160235
1938
chúng tôi đã làm điều đó.
02:54
We call it an organ-on-a-chip.
61
162173
3024
Chúng tôi gọi nó là một "bộ phận cơ thể trên một con chíp".
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
Và tôi có một con ở đây.
02:58
It's beautiful, isn't it?
But it's pretty incredible.
But it's pretty incredible.
63
166988
2815
Nó đẹp phải không?
Nhưng khá là phi thường đấy.
Nhưng khá là phi thường đấy.
03:01
Right here in my hand is a breathing, living
64
169803
4500
Ngay đây trong tay tôi là một lá phổi của người đang thở,
03:06
human lung on a chip.
65
174303
2658
đang sống trên một con chíp.
03:08
And it's not just beautiful.
66
176961
2128
Và nó không chỉ đẹp.
03:11
It can do a tremendous amount of things.
67
179089
2440
Nó còn có thể làm cực kỳ nhiều việc khác.
03:13
We have living cells in that little chip,
68
181529
3779
Chúng tôi có những tế bào sống trên con chíp nhỏ xíu,
03:17
cells that are in a dynamic environment
69
185308
2550
các tế bào trong môi trường biến động
03:19
interacting with different cell types.
70
187858
3081
tác động qua lại với các dạng tế bào khác.
03:22
There's been many people
71
190939
1639
Đã có nhiều người
03:24
trying to grow cells in the lab.
72
192578
1861
cố nuôi tế bào trong phòng thí nghiệm.
03:26
They've tried many different approaches.
73
194439
3156
Họ cố thử nhiều phương pháp khác nhau.
03:29
They've even tried to grow
little mini-organs in the lab.
little mini-organs in the lab.
74
197595
2627
Thậm chí họ thử nuôi những bộ phận
nhỏ trong phòng thí nghiệm.
nhỏ trong phòng thí nghiệm.
03:32
We're not trying to do that here.
75
200222
1549
Chúng tôi không cố làm điều đó ở đây.
03:33
We're simply trying to recreate
76
201771
2126
Chúng tôi chỉ đơn giản đang cố tái tạo
03:35
in this tiny chip
77
203897
1577
trong con chíp tí xíu này
03:37
the smallest functional unit
78
205474
3017
một đơn vị chức năng nhỏ nhất
03:40
that represents the biochemistry,
79
208491
2554
để làm ra môi trường hóa sinh,
03:43
the function and the mechanical strain
80
211045
3124
chức năng và áp lực cơ học
03:46
that the cells experience in our bodies.
81
214169
3516
mà tế bào gặp phải trong cơ thể chúng ta.
03:49
So how does it work? Let me show you.
82
217685
3032
Vậy nó hoạt động như thế nào?
Để tôi cho các bạn xem.
Để tôi cho các bạn xem.
03:52
We use techniques from the computer chip
83
220717
2634
Chúng tôi sử dụng những kỹ thuật từ ngành công nghiệp
03:55
manufacturing industry
84
223351
1633
sản xuất chíp máy tính
03:56
to make these structures at a scale
85
224984
2197
để làm ra những cấu trúc với kích thước nhỏ
03:59
relevant to both the cells and their environment.
86
227181
2896
thích hợp cho cả tế bào và môi trường của chúng.
04:02
We have three fluidic channels.
87
230077
2064
Chúng tôi có 3 kênh chất lỏng.
04:04
In the center, we have a porous, flexible membrane
88
232141
3712
Ở chính giữa, chúng tôi có một màng co giãn với lỗ xốp,
04:07
on which we can add human cells
89
235853
2063
trên đó ta có thể đặt các tế bào của người,
04:09
from, say, our lungs,
90
237916
1344
ví dụ như phổi,
04:11
and then underneath, they had capillary cells,
91
239260
2487
và ở bên dưới, chúng có các tế bào mao dẫn,
04:13
the cells in our blood vessels.
92
241747
1788
những tế bào như trong mạch máu chúng ta.
04:15
And we can then apply mechanical forces to the chip
93
243535
4320
Và chúng tôi có thể tác động các lực cơ học lên con chíp
04:19
that stretch and contract the membrane,
94
247855
2829
để kéo giãn và làm co lại lớp màng,
04:22
so the cells experience the same mechanical forces
95
250684
3097
giúp cho tế bào tiếp nhận những lực cơ học
04:25
that they did when we breathe.
96
253781
2933
y hệt như khi chúng ta thở.
04:28
And they experience them how they did in the body.
97
256714
3160
Thế là các tế bào có trải nghiệm tương tự như trong cơ thể.
04:31
There's air flowing through the top channel,
98
259874
2400
Có luồng khí di chuyển qua kênh trên cùng,
04:34
and then we flow a liquid that contains nutrients
99
262274
3349
và sau đó chúng tôi cho dung dịch chứa chất dinh dưỡng chảy
04:37
through the blood channel.
100
265623
2839
qua kênh dẫn máu.
04:40
Now the chip is really beautiful,
101
268462
2372
Bây giờ con chíp thực sự đẹp,
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
nhưng chúng ta có thể làm gì với nó?
04:44
We can get incredible functionality
103
272931
2324
Chúng ta có thể có những chức năng phi thường
04:47
inside these little chips.
104
275255
1751
bên trong những con chíp nhỏ thế này.
04:49
Let me show you.
105
277006
1506
Để tôi chỉ cho các bạn.
04:50
We could, for example, mimic infection,
106
278512
2631
Chúng ta có thể, ví dụ, bắt chước quá trình lây nhiễm,
04:53
where we add bacterial cells into the lung.
107
281143
3536
khi chúng ta cấy các tế bào vi khuẩn vào phổi,
04:56
then we can add human white blood cells.
108
284679
2932
sau đó ta có thể thêm vào bạch cầu.
04:59
White blood cells are our body's defense
109
287611
2591
Các tế bào bạch cầu là cơ quan bảo vệ cơ thể ta
05:02
against bacterial invaders,
110
290202
1368
chống lại những vi khuẩn xâm nhập,
05:03
and when they sense this
inflammation due to infection,
inflammation due to infection,
111
291570
3169
và khi bạch cầu nhận ra
kích thích của sự lây nhiễm này,
kích thích của sự lây nhiễm này,
05:06
they will enter from the blood into the lung
112
294739
2857
chúng sẽ từ máu đi vào phổi
05:09
and engulf the bacteria.
113
297596
1915
và nuốt chửng lấy vi khuẩn.
05:11
Well now you're going to see this happening
114
299511
2248
Như các bạn sẽ thấy nó diễn ra trực tiếp
05:13
live in an actual human lung on a chip.
115
301759
3310
ngay bây giờ trong phổi người thực sự trên con chíp.
05:17
We've labeled the white blood cells
so you can see them flowing through,
so you can see them flowing through,
116
305069
3543
Chúng tôi đánh dấu các tế bào bạch cầu
để bạn có thể thấy chúng chảy qua,
để bạn có thể thấy chúng chảy qua,
05:20
and when they detect that infection,
117
308612
2161
và khi chúng phát hiện sự lây nhiễm,
05:22
they begin to stick.
118
310773
1397
chúng bắt đầu tụ lại.
05:24
They stick, and then they try to go into the lung
119
312170
3887
Chúng tụ lại, và sau đó chúng cố chui vào trong phổi
05:28
side from blood channel.
120
316057
1781
từ dòng máu chảy.
05:29
And you can see here, we can actually visualize
121
317838
3689
Và bạn có thể thấy ở đây, chúng ta có thể thực sự
05:33
a single white blood cell.
122
321527
3759
nhìn ra từng tế bào bạch cầu.
05:37
It sticks, it wiggles its way through
123
325286
2256
Chúng dính lại, ngọ nguậy
05:39
between the cell layers, through the pore,
124
327542
2315
giữa các lớp tế bào, qua các lỗ nhỏ như chân lông,
05:41
comes out on the other side of the membrane,
125
329857
2421
thoát ra trên bề mặt bên kia của màng co giãn,
05:44
and right there, it's going to engulf the bacteria
126
332278
3435
và ngay đó, nó sẽ nuốt lấy vi khuẩn
05:47
labeled in green.
127
335713
1649
được đánh dấu màu xanh.
05:49
In that tiny chip, you just witnessed
128
337362
3004
Trong con chíp bé đó, bạn vừa chứng kiến
05:52
one of the most fundamental responses
129
340366
3181
một trong những phản ứng cơ bản nhất
05:55
our body has to an infection.
130
343547
1957
của cơ thể đối với sự lây nhiễm.
05:57
It's the way we respond to -- an immune response.
131
345504
3770
Đó là cách chúng ta phản ứng lại -- một phản ứng của hệ miễn dịch.
06:01
It's pretty exciting.
132
349274
2401
Khá thú vị nhỉ!
06:03
Now I want to share this picture with you,
133
351675
2343
Giờ tôi muốn chia sẻ bức hình này với quý vị,
06:06
not just because it's so beautiful,
134
354018
2638
không đơn thuần vì nó quá đẹp,
06:08
but because it tells us an enormous
amount of information
amount of information
135
356656
3336
mà là vì nó cho chúng ta cực nhiều thông tin
06:11
about what the cells are doing within the chips.
136
359992
2597
về cái mà các tế bào đang làm trong con chíp.
06:14
It tells us that these cells
137
362589
2259
Nó cho chúng ta biết rằng những tế bào này
06:16
from the small airways in our lungs,
138
364848
2311
từ đường hô hấp nhỏ trong phổi,
06:19
actually have these hairlike structures
139
367159
1751
thực sự có những cấu trúc như sợi tóc
06:20
that you would expect to see in the lung.
140
368910
2008
mà bạn sẽ có thể thấy trong phổi.
06:22
These structures are called cilia,
141
370918
1465
Những cấu trúc này được gọi là lông mao,
06:24
and they actually move the mucus out of the lung.
142
372383
2910
và nó di chuyển chất nhầy ra khỏi phổi.
06:27
Yeah. Mucus. Yuck.
143
375293
1539
Yeah. Chất nhầy. Thật đáng sợ.
06:28
But mucus is actually very important.
144
376832
2440
Nhưng chất nhầy thực sự rất quan trọng.
06:31
Mucus traps particulates, viruses,
145
379272
2581
Chất nhầy bẫy các vật thể hạt, virus,
06:33
potential allergens,
146
381853
1459
chất có thể gây dị ứng,
06:35
and these little cilia move
147
383312
1601
và các lông mao nhỏ này di chuyển
06:36
and clear the mucus out.
148
384913
2250
và làm sạch các chất nhầy ra ngoài.
06:39
When they get damaged, say,
149
387163
1912
Khi lông mao bị tổn hại
06:41
by cigarette smoke for example,
150
389075
2419
bởi khói thuốc lá chẳng hạn,
06:43
they don't work properly,
and they can't clear that mucus out.
and they can't clear that mucus out.
151
391494
2808
chúng không làm việc đúng cách,
và chúng không thể đưa hết chất nhầy ra ngoài.
và chúng không thể đưa hết chất nhầy ra ngoài.
06:46
And that can lead to diseases such as bronchitis.
152
394302
3817
Và có thể dẫn đến các bệnh như viêm phế quản.
06:50
Cilia and the clearance of mucus
153
398119
2647
Lông mao và việc làm sạch chất nhầy
06:52
are also involved in awful diseases like cystic fibrosis.
154
400766
4461
cũng liên quan đến các bệnh khủng khiếp như xơ nang.
06:57
But now, with the functionality
that we get in these chips,
that we get in these chips,
155
405227
3550
Nhưng bây giờ, với các chức năng
mà chúng ta có trong các con chíp này,
mà chúng ta có trong các con chíp này,
07:00
we can begin to look
156
408777
1824
chúng ta có thể bắt đầu tìm kiếm
07:02
for potential new treatments.
157
410601
2513
các phương pháp điều trị mới tiềm năng.
07:05
We didn't stop with the lung on a chip.
158
413114
1952
Chúng tôi không dừng lại với lá phổi trên một con chíp .
07:07
We have a gut on a chip.
159
415066
1884
Chúng tôi có một đoạn ruột trên một con chíp.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Bạn có thể thấy một con ngay ở đây.
07:10
And we've put intestinal human cells
161
418980
3226
Và chúng tôi đã đưa các tế bào tiêu hóa của con người
07:14
in a gut on a chip,
162
422206
1905
vào trong một đoạn ruột trên một con chíp,
07:16
and they're under constant peristaltic motion,
163
424111
2837
và chúng đang theo chuyển động nhu động của ruột liên tục,
07:18
this trickling flow through the cells,
164
426948
3191
dòng chảy này chảy qua các tế bào,
07:22
and we can mimic many of the functions
165
430139
2558
và chúng tôi có thể bắt chước nhiều chức năng
07:24
that you actually would expect to see
166
432697
2263
mà bạn thực sự mong đợi để xem
07:26
in the human intestine.
167
434960
1693
bên trong ruột người.
07:28
Now we can begin to create models of diseases
168
436653
3791
Bây giờ chúng ta có thể bắt đầu tạo ra các mô hình bệnh
07:32
such as irritable bowel syndrome.
169
440444
2410
chẳng hạn như hội chứng ruột kích thích.
07:34
This is a disease that affects
170
442854
2082
Đây là một bệnh ảnh hưởng
07:36
a large number of individuals.
171
444936
1911
đến rất nhiều người.
07:38
It's really debilitating,
172
446847
1774
Nó thực sự gây suy nhược,
07:40
and there aren't really many good treatments for it.
173
448621
3942
và không thực sự có nhiều phương pháp tốt điều trị cho nó.
07:44
Now we have a whole pipeline
174
452563
2302
Bây giờ chúng tôi có cả một đường ống dẫn
07:46
of different organ chips
175
454865
2279
các cơ quan khác nhau trên chíp
07:49
that we are currently working on in our labs.
176
457144
3732
mà chúng tôi đang nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của mình.
07:52
Now, the true power of this technology, however,
177
460876
3419
Giờ đây, sức mạnh thực sự của công nghệ này, tuy nhiên,
07:56
really comes from the fact
178
464295
2125
xuất phát từ thực tế rằng
07:58
that we can fluidically link them.
179
466420
2545
chúng ta có thể liên kết chúng bằng các kênh chất lỏng.
08:00
There's fluid flowing across these cells,
180
468965
1947
Các chất lỏng chảy qua các tế bào,
08:02
so we can begin to interconnect
181
470912
2079
vì vậy chúng tôi có thể bắt đầu kết nối
08:04
multiple different chips together
182
472991
2862
nhiều chip khác nhau lại với nhau
08:07
to form what we call a virtual human on a chip.
183
475853
4213
để tạo thành cái mà chúng tôi gọi là một con người ảo trên một chíp.
08:12
Now we're really getting excited.
184
480066
3009
Chúng tôi thực sự cảm thấy thú vị.
08:15
We're not going to ever recreate
a whole human in these chips,
a whole human in these chips,
185
483075
4095
Chúng tôi sẽ không bao giờ tái tạo
toàn bộ con người trong các con chíp,
toàn bộ con người trong các con chíp,
08:19
but what our goal is is to be able to recreate
186
487170
4169
nhưng mục tiêu của chúng tôi là có thể tái tạo
08:23
sufficient functionality
187
491339
2013
vừa đủ các chức năng
08:25
so that we can make better predictions
188
493352
2360
để chúng ta có thể dự đoán tốt hơn
08:27
of what's going to happen in humans.
189
495712
2214
về những gì sẽ xảy ra cho người.
08:29
For example, now we can begin to explore
190
497926
2924
Ví dụ, bây giờ chúng tôi có thể bắt đầu tìm hiểu
08:32
what happens when we put
a drug like an aerosol drug.
a drug like an aerosol drug.
191
500850
3434
những gì sẽ xảy ra nếu chúng tôi đặt
một loại thuốc kiểu thuốc xịt.
một loại thuốc kiểu thuốc xịt.
08:36
Those of you like me who have asthma,
when you take your inhaler,
when you take your inhaler,
192
504284
2986
Những người giống như tôi mắc bệnh hen suyễn,
khi bạn dùng ống xịt trị xuyễn,
khi bạn dùng ống xịt trị xuyễn,
08:39
we can explore how that drug comes into your lungs,
193
507270
2926
chúng ta có thể khám phá xem thuốc đi vào phổi bạn như thế nào,
08:42
how it enters the body,
194
510196
1626
nó đi vào cơ thể như thế nào,
08:43
how it might affect, say, your heart.
195
511822
1754
nó có thể ảnh hưởng đến tim của bạn như thế nào.
08:45
Does it change the beating of your heart?
196
513576
1908
Liệu nó có thay đổi nhịp đập của tim bạn?
08:47
Does it have a toxicity?
197
515484
1641
Liệu nó có độc tính?
08:49
Does it get cleared by the liver?
198
517125
2008
Liệu nó có được đào thải hết ở gan?
08:51
Is it metabolized in the liver?
199
519133
2152
Hay nó có chuyển hóa ở gan không?
08:53
Is it excreted in your kidneys?
200
521285
1891
Nó có bài tiết qua thận của bạn?
08:55
We can begin to study the dynamic
201
523176
2212
Chúng ta có thể bắt đầu nghiên cứu
08:57
response of the body to a drug.
202
525388
2625
phản ứng động của cơ thể với thuốc.
09:00
This could really revolutionize
203
528028
1919
Điều này có thể thực sự cách mạng hóa
09:01
and be a game changer
204
529947
1649
và làm thay đổi cuộc chơi
09:03
for not only the pharmaceutical industry,
205
531596
2938
không chỉ cho ngành công nghiệp dược phẩm,
09:06
but a whole host of different industries,
206
534534
2373
mà còn một loạt các ngành công nghiệp khác nhau,
09:08
including the cosmetics industry.
207
536907
2400
bao gồm cả ngành công nghiệp mỹ phẩm.
09:11
We can potentially use the skin on a chip
208
539307
2882
Chúng ta có tiềm năng sử dụng da trên một con chíp
09:14
that we're currently developing in the lab
209
542189
1961
mà chúng tôi hiện đang phát triển trong phòng thí nghiệm
09:16
to test whether the ingredients in those products
210
544150
2554
để kiểm tra xem các thành phần trong các mỹ phẩm
09:18
that you're using are actually
safe to put on your skin
safe to put on your skin
211
546704
3283
mà bạn đang sử dụng có thực sự
an toàn để bôi trên da của bạn hay không
an toàn để bôi trên da của bạn hay không
09:21
without the need for animal testing.
212
549987
2689
mà không cần thử nghiệm trên động vật.
09:24
We could test the safety
213
552676
1944
Chúng ta có thể kiểm tra độ an toàn
09:26
of chemicals that we are exposed to
214
554620
2253
của hóa chất mà chúng ta đang tiếp xúc
09:28
on a daily basis in our environment,
215
556873
1914
hàng ngày trong môi trường của chúng ta,
09:30
such as chemicals in regular household cleaners.
216
558787
3731
như hóa chất trong chất tẩy rửa gia dụng thông thường.
09:34
We could also use the organs on chips
217
562518
3202
Chúng ta cũng có thể sử dụng các cơ quan trên chíp
09:37
for applications in bioterrorism
218
565720
2779
cho các ứng dụng trong lĩnh vực khủng bố sinh học
09:40
or radiation exposure.
219
568499
2571
hoặc phơi nhiễm bức xạ.
09:43
We could use them to learn more about
220
571070
3350
Chúng ta có thể sử dụng chúng để tìm hiểu thêm về
09:46
diseases such as ebola
221
574420
3044
các dịch bệnh như Ebola
09:49
or other deadly diseases such as SARS.
222
577464
3892
hoặc những căn bệnh chết người khác như SARS.
09:53
Organs on chips could also change
223
581356
1838
Các cơ quan trên chíp cũng có thể thay đổi
09:55
the way we do clinical trials in the future.
224
583194
3374
cách chúng ta làm thử nghiệm lâm sàng trong tương lai.
09:58
Right now, the average participant
225
586568
2587
Vào lúc này, đối tượng trung bình tham gia
10:01
in a clinical trial is that: average.
226
589155
3370
trong một thử nghiệm lâm sàng là: mức trung bình.
10:04
Tends to be middle aged, tends to be female.
227
592525
3326
Có xu hướng là trung niên, có xu hướng là nữ.
10:07
You won't find many clinical trials
228
595851
2472
Bạn sẽ không tìm thấy nhiều thử nghiệm lâm sàng
10:10
in which children are involved,
229
598323
1515
trong đó có trẻ em tham gia,
10:11
yet every day, we give children medications,
230
599838
3547
nhưng mỗi ngày, chúng ta cung cấp cho trẻ em các loại thuốc ,
10:15
and the only safety data we have on that drug
231
603385
3746
và dữ liệu an toàn duy nhất chúng ta có trên thuốc
10:19
is one that we obtained from adults.
232
607131
3074
là thứ mà chúng ta thu thập từ người lớn.
10:22
Children are not adults.
233
610205
1794
Trẻ em đâu phải là người lớn.
10:23
They may not respond in the same way adults do.
234
611999
3133
Chúng có thể không phản ứng cùng một cách như người lớn.
10:27
There are other things like genetic differences
235
615132
2412
Có những thứ khác như sự khác biệt di truyền
10:29
in populations
236
617544
1433
trong các nhóm người
10:30
that may lead to at-risk populations
237
618977
3106
có thể đưa đến một số nhóm dễ tổn thương
10:34
that are at risk of having an adverse drug reaction.
238
622083
3437
có nhiều nguy cơ gặp phản ứng có hại của thuốc.
10:37
Now imagine if we could take cells
from all those different populations,
from all those different populations,
239
625520
3389
Bây giờ hãy tưởng tượng nếu chúng ta có thể lấy tế bào
từ tất cả những nhóm người khác nhau,
từ tất cả những nhóm người khác nhau,
10:40
put them on chips,
240
628919
1908
đặt chúng trên các con chíp,
10:42
and create populations on a chip.
241
630827
1964
và tạo ra các quần thể trên một con chíp.
10:44
This could really change the way
242
632791
1838
Điều này thực sự có thể thay đổi cách
10:46
we do clinical trials.
243
634629
2069
chúng ta làm thử nghiệm lâm sàng.
10:48
And this is the team and the people
that are doing this.
that are doing this.
244
636698
2832
Và đây là điều mà nhóm và mọi người trong nhóm chúng tôi
đang làm.
đang làm.
10:51
We have engineers, we have cell biologists,
245
639530
3257
Chúng tôi có các kỹ sư, chúng tôi có các nhà sinh học tế bào,
10:54
we have clinicians, all working together.
246
642787
3774
chúng tôi có các bác sĩ, tất cả làm việc cùng nhau.
10:58
We're really seeing something quite incredible
247
646561
1926
Chúng tôi thực sự đang thấy một điều gì đó thật lạ thường
11:00
at the Wyss Institute.
248
648487
1605
tại hoc viện Wyss.
11:02
It's really a convergence of disciplines,
249
650092
2171
Nó thực sự là một sự hội tụ của các ngành,
11:04
where biology is influencing the way we design,
250
652263
3720
nơi sinh học cũng ảnh hưởng đến cách chúng tôi thiết kế,
11:07
the way we engineer, the way we build.
251
655983
2662
cách chúng tôi chế tạo, cách chúng tôi xây dựng.
11:10
It's pretty exciting.
252
658645
1403
Điều đó thú vị lắm.
11:12
We're establishing important industry collaborations
253
660048
3564
Chúng tôi đang thiết lập những mối hợp tác quan trọng với công nghiệp
11:15
such as the one we have with a company
254
663612
3373
chẳng hạn quan hệ với một công ty
11:18
that has expertise in large-scale
digital manufacturing.
digital manufacturing.
255
666985
3599
có chuyên môn trong sản xuất chíp số quy mô lớn.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Họ sẽ giúp chúng tôi làm ra,
11:24
instead of one of these,
257
672603
1526
thay vì chỉ là một trong những con chíp ở đây,
11:26
millions of these chips,
258
674129
1583
hàng triệu những con chíp như vậy,
11:27
so that we can get them into the hands
259
675712
1669
để chúng tôi có thể đưa chúng
11:29
of as many researchers as possible.
260
677381
2889
đến tay của càng nhiều nhà nghiên cứu càng tốt.
11:32
And this is key to the potential of that technology.
261
680270
4216
Và đây là chìa khóa giải phóng tiềm năng của công nghệ đó.
11:36
Now let me show you our instrument.
262
684486
2537
Bây giờ để tôi cho bạn xem thiết bị của chúng tôi.
11:39
This is an instrument that our engineers
263
687023
1989
Đây là một thiết bị mà các kỹ sư của chúng tôi
11:41
are actually prototyping right now in the lab,
264
689012
2618
đang tạo mẫu trong phòng thí nghiệm,
11:43
and this instrument is going to give us
265
691630
2309
và công cụ này sẽ cung cấp cho chúng tôi
11:45
the engineering controls that we're going to require
266
693939
2459
các kỹ thuật điều khiển mà chúng tôi sẽ cần
11:48
in order to link 10 or more organ chips together.
267
696398
4168
để liên kết 10 hoặc nhiều hơn các chíp cơ quan với nhau.
11:52
It does something else that's very important.
268
700566
2229
Nó còn làm việc khác rất quan trọng.
11:54
It creates an easy user interface.
269
702795
2844
Nó tạo ra một giao diện người dùng dễ sử dụng.
11:57
So a cell biologist like me can come in,
270
705639
2990
Nhờ đó một nhà sinh vật học tế bào như tôi có thể nhảy vào,
12:00
take a chip, put it in a cartridge
271
708629
2008
lấy một con chíp, đặt nó trong một cái hộp
12:02
like the prototype you see there,
272
710637
1932
như nguyên mẫu mà bạn nhìn thấy ở đó,
12:04
put the cartridge into the machine
273
712569
2071
đặt hộp vào máy
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
giống như bạn nhét một chiếc CD,
12:08
and away you go.
275
716128
1132
và bạn đi ra.
12:09
Plug and play. Easy.
276
717260
2749
Đặt vào và sử dụng. Quá dễ dàng.
12:12
Now, let's imagine a little bit
277
720009
2514
Bây giờ, hãy tưởng tượng một chút
12:14
what the future might look like
278
722523
1379
hình dung tương lai sẽ như thế nào
12:15
if I could take your stem cells
279
723902
2413
nếu tôi có thể lấy tế bào gốc của bạn
12:18
and put them on a chip,
280
726315
1440
và đặt chúng trên một chíp,
12:19
or your stem cells and put them on a chip.
281
727755
3219
hoặc tế bào gốc của bạn và đặt chúng trên một con chíp.
12:22
It would be a personalized chip just for you.
282
730974
3501
Nó sẽ là một con chíp được thiết kế riêng cho bạn.
12:26
Now all of us in here are individuals,
283
734475
3208
Bây giờ tất cả chúng ta ở đây là những cá nhân,
12:29
and those individual differences mean
284
737683
2838
và những sự khác biệt cá nhân có nghĩa là
12:32
that we could react very differently
285
740521
2442
chúng ta có thể phản ứng rất khác nhau
12:34
and sometimes in unpredictable ways to drugs.
286
742963
4247
và đôi khi theo những cách không thể đoán trước với thuốc.
12:39
I myself, a couple of years back,
had a really bad headache,
had a really bad headache,
287
747210
4568
Bản thân tôi, vài năm trước,
bị một chứng đau đầu nghiêm trọng,
bị một chứng đau đầu nghiêm trọng,
12:43
just couldn't shake it, thought,
"Well, I'll try something different."
"Well, I'll try something different."
288
751778
2413
đến nỗi không lắc cái đầu, và nghĩ rằng,
" Chà, tôi sẽ thử một loại thuốc khác nào đó."
" Chà, tôi sẽ thử một loại thuốc khác nào đó."
12:46
I took some Advil. Fifteen minutes later,
289
754191
2135
Tôi lấy một số thuốc Advil. Mười lăm phút sau,
12:48
I was on my way to the emergency room
290
756326
1880
tôi đang trên đường đến phòng cấp cứu
12:50
with a full-blown asthma attack.
291
758206
1893
với một cơn hen suyễn nặng.
12:52
Now, obviously it wasn't fatal,
292
760099
1830
Bây giờ, rõ ràng là nó không gây tử vong,
12:53
but unfortunately, some of these
293
761929
3173
nhưng thật không may, một số trong những
12:57
adverse drug reactions can be fatal.
294
765102
3609
phản ứng có hại của thuốc có thể rất nguy kịch.
13:00
So how do we prevent them?
295
768711
1941
Vì vậy, làm thế nào để chúng ta ngăn chặn chúng?
13:02
Well, we could imagine one day
296
770652
2580
Vâng, chúng ta có thể tưởng tượng một ngày
13:05
having Geraldine on a chip,
297
773232
2343
có phiên bản của Geraldine trên con chíp,
13:07
having Danielle on a chip,
298
775575
1749
có phiên bản của Danielle trên một chíp,
13:09
having you on a chip.
299
777324
1473
có phiên bản của chính bạn trên một con chip.
13:10
Personalized medicine. Thank you.
300
778797
2388
Thuốc cá nhân hóa cho từng người. Xin cảm ơn.
13:13
(Applause)
301
781185
4154
(Vỗ tay)
ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcherGeraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.
Why you should listen
Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.
Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com