ABOUT THE SPEAKER
Anthony Atala - Surgeon
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs.

Why you should listen

Anthony Atala is the director of the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, where his work focuses on growing and regenerating tissues and organs. His team engineered the first lab-grown organ to be implanted into a human -- a bladder -- and is developing experimental fabrication technology that can "print" human tissue on demand.

In 2007, Atala and a team of Harvard University researchers showed that stem cells can be harvested from the amniotic fluid of pregnant women. This and other breakthroughs in the development of smart bio-materials and tissue fabrication technology promises to revolutionize the practice of medicine.

More profile about the speaker
Anthony Atala | Speaker | TED.com
TED2011

Anthony Atala: Printing a human kidney

Anthony Atala:列印人類腎臟

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外科醫師 Anthony Atala 展示了一項未來可能用以解決器官捐贈問題的實驗初期成果:一個使用活細胞輸出可移植腎臟的 3D 印表機。十年前,Atala 醫師的年輕病人 Luke Massella 接受了以類似科技所製造的膀胱移植。今天,他本人亦將會出現在講台上。
- Surgeon
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs. Full bio

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There's actually其實 a major重大的 health健康 crisis危機 today今天
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現今其實存在著一個重大的醫療健康危機,
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in terms條款 of the shortage短缺 of organs器官.
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2000
那就是可供移植人體器官的短缺。
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The fact事實 is that we're living活的 longer.
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事實上,我們活得更長久了;
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Medicine醫學 has doneDONE a much better job工作
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現代醫學對於讓我們活得更長久
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of making製造 us live生活 longer,
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居功厥偉。
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and the problem問題 is, as we age年齡,
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問題是:當我們老化,
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our organs器官 tend趨向 to fail失敗 more,
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我們器官衰竭的機率也增加。
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and so currently目前
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因此現今,
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there are not enough足夠 organs器官 to go around.
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可供使用的器官並不足夠。
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In fact事實, in the last 10 years年份,
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事實上,過去十年間,
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the number of patients耐心 requiring要求 an organ器官 has doubled翻倍,
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需要接受器官移植的病人數量倍增,
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while in the same相同 time,
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但同時,
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the actual實際 number of transplants移植 has barely僅僅 gone走了 up.
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真正的器官移植術例卻幾乎沒有增加。
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So this is now a public上市 health健康 crisis危機.
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因此,這已經是公眾醫療健康的危機了,
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So that's where this field領域 comes in
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32000
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也因此,這也是我們為什麼需要進行這個領域研究的原因,
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that we call the field領域 of regenerative再生 medicine醫學.
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34000
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我們稱這個研究領域為 — 再生醫學。
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It really involves涉及 many許多 different不同 areas.
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36000
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它其實牽涉了許多不同的區域,
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You can use, actually其實, scaffolds支架,
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38000
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你可以使用,例如說:支架、
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biomaterials生物材料 --
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2000
生物材料 --
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they're like the piece of your blouse襯衫 or your shirt襯衫 --
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42000
2000
它們就好像男裝或女裝襯衫上面的一塊布料 --
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but specific具體 materials物料 you can actually其實 implant注入 in patients耐心
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44000
3000
但是這些是由可以真正植入病人體內的專門材料所製成,
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and they will do well and help you regenerate再生.
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47000
3000
它們無害地在你體內,協助你再生與癒合。
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Or we can use cells細胞 alone單獨,
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50000
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或是我們可以單獨使用細胞,
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either your very own擁有 cells細胞
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不管是你自體本身的細胞,
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or different不同 stem cell細胞 populations人群.
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或是不同的幹細胞群。
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Or we can use both.
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2000
或者我們兩者兼用;
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We can use, actually其實, biomaterials生物材料
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59000
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事實上,我們可以將生物材料
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and the cells細胞 together一起.
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與細胞一起使用。
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And that's where the field領域 is today今天.
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這就是今日這個領域的現況。
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But it's actually其實 not a new field領域.
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但事實上,這並不是一個新興的領域。
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Interestingly有趣的是, this is a book
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68000
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非常有趣地,
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that was published發表 back in 1938.
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70000
3000
這裡有一本早在 1938 年出版的書。
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It's titled標題 "The Culture文化 of Organs機關."
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73000
2000
書名叫做《器官培養》
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The first author作者, Alexis亞歷克西斯 Carrel卡雷爾, a Nobel諾貝爾 Prize winner優勝者.
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75000
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第一作者是 Alexis Carrel ,一名諾貝爾獎得主。
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He actually其實 devised設計 some of the same相同 technologies技術
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他實際上發明了一些
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used today今天 for suturing縫合 blood血液 vessels船隻,
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80000
2000
今日縫合血管仍在使用的技術。
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and some of the blood血液 vessel船隻 grafts移植物 we use today今天
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82000
3000
我們今日所使用的某些血管嫁接法
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were actually其實 designed設計 by Alexis亞歷克西斯.
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就是 Alexis 設計的。
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But I want you to note注意 his co-author合著者:
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88000
3000
但是我想要你們注意一下他的共同作者:
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Charles查爾斯 Lindbergh林德伯格.
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查爾斯•林白
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That's the same相同 Charles查爾斯 Lindbergh林德伯格
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是的,就是那個飛越大西洋的林白,
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who actually其實 spent花費 the rest休息 of his life
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2000
他的後半輩子
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working加工 with Alexis亞歷克西斯
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都跟著 Alexis 一起
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at the Rockefeller洛克菲勒 Institute研究所 in New York紐約
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在紐約的洛克斐勒醫學研究機構(現為洛克斐勒大學)
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in the area of the culture文化 of organs器官.
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進行器官培養的研究。
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So if the field's場的 been around for so long,
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那麼,如果這個領域已經存在了這麼多年,
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why so few少數 clinical臨床 advances進步?
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為什麼臨床的突破這麼的少?
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And that really has to do to many許多 different不同 challenges挑戰.
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108000
3000
這其實跟許多不同的難題有關。
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But if I were to point to three challenges挑戰,
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111000
2000
但如果讓我來列出三大心目中的難題,
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the first one is actually其實 the design設計 of materials物料
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第一個將會是材料的設計,
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that could go in your body身體
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115000
2000
一個能夠進入你的身體
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and do well over time.
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2000
並且長時間穩定無害的材料。
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And many許多 advances進步 now,
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119000
2000
這方面現今已經有了很多的進展,
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we can do that fairly相當 readily容易.
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121000
2000
我們可以相當迅速的做到這點。
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The second第二 challenge挑戰 was cells細胞.
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123000
2000
第二個難題是細胞,
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We could not get enough足夠 of your cells細胞 to grow增長 outside of your body身體.
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125000
3000
我們無法獲得足量的病人細胞,並在病人體外進行培養。
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Over the last 20 years年份, we've我們已經 basically基本上 tackled解決 that.
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128000
3000
在過去的廿年間,基本上我們克服了這個難題。
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Many許多 scientists科學家們 can now grow增長 many許多 different不同 types類型 of cells細胞.
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2000
許多科學家現在可以培養許多不同種類的細胞 --
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Plus we have stem cells細胞.
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133000
2000
更何況我們還有幹細胞。
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But even now, 2011,
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3000
但是就算現在,2011 年,
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there's still certain某些 cells細胞 that we just can't grow增長 from the patient患者.
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138000
4000
仍然有部分特定的細胞,我們就是無法從病人身上培養。
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Liver cells細胞, nerve神經 cells細胞, pancreatic cells細胞 --
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142000
3000
肝臟細胞,神經細胞,胰臟細胞 --
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we still can't grow增長 them even today今天.
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3000
就算是今天,我們仍然無法培養這些細胞。
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And the third第三 challenge挑戰 is vascularity血管,
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2000
第三個難題就是血管結構,
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the actual實際 supply供應 of blood血液
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150000
3000
能夠真正的供給血液
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to allow允許 those organs器官 or tissues組織 to survive生存
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153000
3000
給這些器官或組織
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once一旦 we regenerate再生 them.
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156000
2000
讓它們在人工再生後得以存活。
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So we can actually其實 use biomaterials生物材料 now.
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158000
2000
現在我們已經可以使用生物材料了。
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This is actually其實 a biomaterial生物材料.
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160000
2000
這就是生物材料。
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We can weave編織 them, knit針織 them, or we can make them like you see here.
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3000
我們可以對它們進行編織、接合,或是我們可以將它們做成你看到的這樣。
03:00
This is actually其實 like a cotton candy糖果 machine.
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165000
3000
這其實像台棉花糖機,
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You saw the spray噴霧 going in.
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168000
2000
你們看到水花噴進去,
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That was like the fibers纖維 of the cotton candy糖果
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170000
2000
這就像是棉花糖的細絲ㄧ般,
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creating創建 this structure結構體, this tubularizedtubularized structure結構體,
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172000
2000
組成了這個結構,這個管狀的結構,
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which哪一個 is a biomaterial生物材料
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174000
2000
這就是接下來
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that we can then use
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176000
2000
我們可以用來
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to help your body身體 regenerate再生
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178000
2000
幫助你身體再生的生物材料,
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using運用 your very own擁有 cells細胞 to do so.
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180000
3000
而我們所使用的原料,是你自身的細胞。
03:18
And that's exactly究竟 what we did here.
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183000
2000
這就是我們在這邊所做的。
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This is actually其實 a patient患者
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185000
2000
這是一位病人,
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who [was] presented呈現 with a deceased死者 organ器官,
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187000
2000
他的某個器官病變壞死了,
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and we then created創建 one of these smart聰明 biomaterials生物材料,
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3000
我們製造出這些智慧型生物材料,
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and then we then used that smart聰明 biomaterial生物材料
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並使用這些智慧型材料
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to replace更換 and repair修理
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3000
來取代並修復
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that patient's耐心 structure結構體.
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病人自身的結構。
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What we did was we actually其實
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199000
2000
我們事實上
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used the biomaterial生物材料 as a bridge
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201000
2000
使用生物材料來當做橋樑,
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so that the cells細胞 in the organ器官
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203000
2000
因此器官內的細胞
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could walk步行 on that bridge, if you will,
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205000
2000
可以在橋樑上走動,好比說,
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and help to bridge the gap間隙
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然後幫忙跨越缺口
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to regenerate再生 that tissue組織.
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209000
2000
使組織再生。
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And you see that patient患者 now six months個月 after
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211000
2000
然後在這邊你們看到了同一位病患治療後六個月
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with an X-rayX-射線 showing展示 you the regenerated再生 tissue組織,
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213000
3000
的 X 光片,你們可以看到再生的組織,
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which哪一個 is fully充分 regenerated再生
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216000
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當你在顯微鏡下仔細觀察後,
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when you analyze分析 it under the microscope顯微鏡.
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218000
3000
你可以發現它已經完全癒合了。
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We can also use cells細胞 alone單獨.
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221000
2000
我們也可以只利用細胞。
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These are actually其實 cells細胞 that we obtained獲得.
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223000
3000
這些是我們所獲得的細胞。
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These are stem cells細胞 that we create創建 from specific具體 sources來源,
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226000
3000
這些是我們從特定來源所製造出來的幹細胞,
04:04
and we can drive駕駛 them to become成為 heart cells細胞,
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229000
2000
我們可以使它們變為心藏細胞,
04:06
and they start開始 beating跳動 in culture文化.
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231000
2000
接著它們在培養基中開始跳動。
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So they know what to do.
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233000
2000
因此它們知道該做什麼,
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The cells細胞 genetically基因 know what to do,
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235000
2000
細胞們經由遺傳而知道它們該做什麼,
04:12
and they start開始 beating跳動 together一起.
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237000
2000
然後它們開始一起跳動。
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Now today今天, many許多 clinical臨床 trials試驗
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239000
2000
今日,許多臨床試驗
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are using運用 different不同 kinds of stem cells細胞
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241000
2000
使用了不同種類的幹細胞
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for heart disease疾病.
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243000
2000
來治療心臟疾病。
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So that's actually其實 now in patients耐心.
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245000
3000
因此這個成果事實上已經在病人身上使用了,
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Or if we're going to use larger structures結構
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248000
2000
又或者,如果我們將使用更大型的結構
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to replace更換 larger structures結構,
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250000
2000
來替換更大的器官,
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we can then use the patient's耐心 own擁有 cells細胞,
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252000
2000
我們可以使用病人自身的細胞,
04:29
or some cell細胞 population人口,
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254000
2000
或是一部分細胞群、
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and the biomaterials生物材料,
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256000
2000
生物材料和
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the scaffolds支架, together一起.
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258000
2000
支架構造等等一起使用。
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So the concept概念 here:
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260000
2000
所以這裡的概念是:
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so if you do have a deceased死者 or injured受傷 organ器官,
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262000
3000
如果你有一個生病或是破損的器官,
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we take a very small piece of that tissue組織,
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265000
2000
我們從這器官上取下一個非常小片的組織,
04:42
less than half the size尺寸 of a postage郵資 stamp郵票.
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267000
3000
比一張郵票的一半還小。
04:45
We then tease the cells細胞 apart距離,
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270000
3000
然後我們使這些細胞分離,
04:48
we grow增長 the cells細胞 outside the body身體.
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273000
2000
我們在體外培養這些細胞。
04:50
We then take a scaffold腳手架, a biomaterial生物材料 --
119
275000
3000
然後我們拿取一個支架,是生物材料製成的,
04:53
again, looks容貌 very much like a piece of your blouse襯衫 or your shirt襯衫 --
120
278000
3000
一樣,看起來就跟你們男裝或女裝襯衫的一小片一樣。
04:56
we then shape形狀 that material材料,
121
281000
2000
然後我們使用這個材質來塑型,
04:58
and we then use those cells細胞 to coat塗層 that material材料
122
283000
3000
然後使用這些細胞包覆這個物質,
05:01
one layer at a time --
123
286000
2000
一次一層 --
05:03
very much like baking a layer cake蛋糕, if you will.
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288000
3000
就跟烘培千層糕一般,好比說。
05:06
We then place地點 it in an oven-like烤箱般的 device設備,
125
291000
2000
然後我們將它放入一個類似烘箱的裝置中,
05:08
and we're able能夠 to create創建 that structure結構體
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293000
2000
然後我們就能創造出這結構
05:10
and bring帶來 it out.
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295000
2000
並且取出它。
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This is actually其實 a heart valve
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297000
2000
這是一個我們所製造的
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that we've我們已經 engineered工程,
129
299000
2000
心臟辦膜。
05:16
and you can see here, we have the structure結構體 of the heart valve
130
301000
3000
你可以在這邊看到,我們有心臟辦膜的結構,
05:19
and we've我們已經 seeded播種 that with cells細胞,
131
304000
3000
然後我們在其上種滿了細胞,
05:22
and then we exercise行使 it.
132
307000
2000
然後我們讓它做運動。
05:24
So you see the leaflets傳單 opening開盤 and closing關閉 --
133
309000
2000
所以你可以看到這些葉瓣不斷的開合 --
05:26
of this heart valve
134
311000
2000
那是這個心臟辦膜的葉瓣,
05:28
that's currently目前 being存在 used experimentally實驗
135
313000
4000
這個心臟瓣膜還在實驗性試用階段,
05:32
to try to get it to further進一步 studies學習.
136
317000
3000
嘗試著用它來做更進一步的研究。
05:35
Another另一個 technology技術
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320000
2000
另一個我們已經
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that we have used in patients耐心
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322000
2000
在病人身上實際使用的科技
05:39
actually其實 involves涉及 bladders水囊.
139
324000
2000
事實上與膀胱有關。
05:41
We actually其實 take a very small piece of the bladder膀胱 from the patient患者 --
140
326000
3000
我們從病人身上取下一片非常小的膀胱組織 --
05:44
less than half the size尺寸 of a postage郵資 stamp郵票.
141
329000
3000
比一張郵票的一半還小。
05:47
We then grow增長 the cells細胞 outside the body身體,
142
332000
2000
然後我們在體外培養這些細胞,
05:49
take the scaffold腳手架, coat塗層 the scaffold腳手架 with the cells細胞 --
143
334000
2000
拿取支架,以細胞包覆支架 --
05:51
the patient's耐心 own擁有 cells細胞, two different不同 cell細胞 types類型.
144
336000
3000
這些細胞來自病人自身,屬於兩種不同的細胞類型。
05:54
We then put it in this oven-like烤箱般的 device設備.
145
339000
3000
然後我們將之放入這個類似烘箱的裝置,
05:57
It has the same相同 conditions條件 as the human人的 body身體 --
146
342000
2000
這裝置內的環境條件,與人體內部一樣 --
05:59
37 degrees centigrade攝氏, 95 percent百分 oxygen.
147
344000
3000
攝氏 35 度,含氧量 95%。
06:02
A few少數 weeks later後來, you have your engineered工程 organ器官
148
347000
3000
數周後,你就得到了一個我們可以用來移植回病人身上
06:05
that we're able能夠 to implant注入 back into the patient患者.
149
350000
3000
屬於病人的人工器官。
06:08
For these specific具體 patients耐心, we actually其實 just suture縫合 these materials物料.
150
353000
3000
對這些特定的病人來說,我們事實上只是將這些材料給接合起來。
06:11
We use three-dimensional三維 imagining想像 analysis分析,
151
356000
3000
雖然我們使用了 3D 立體影像分析技術,
06:14
but we actually其實 created創建 these biomaterials生物材料 by hand.
152
359000
3000
但事實上我們是手工製作這些生物材料。
06:18
But we now have better ways方法
153
363000
2000
但是我們現在有了更好的方法
06:20
to create創建 these structures結構 with the cells細胞.
154
365000
2000
來利用細胞製造這些結構。
06:22
We use now some type類型 of technologies技術,
155
367000
4000
我們現在使用某種科技,
06:26
where for solid固體 organs器官, for example,
156
371000
2000
對於實心臟器,舉例來說,
06:28
like the liver,
157
373000
2000
像是肝臟,
06:30
what we do is we take discard丟棄 livers肝臟.
158
375000
3000
我們拿取被丟棄不要的肝臟。
06:33
As you know, a lot of organs器官 are actually其實 discarded丟棄, not used.
159
378000
3000
如你所知,很多器關事實上是被丟棄的,沒有使用的。
06:36
So we can take these liver structures結構,
160
381000
2000
所以我們能夠使用這些肝臟的結構,
06:38
which哪一個 are not going to be used,
161
383000
2000
反正也沒有人要用這些肝臟,
06:40
and we then put them in a washing洗滌 machine-like機器般的 structure結構體
162
385000
4000
然後我們將其放入類似洗衣機的裝置,
06:44
that will allow允許 the cells細胞 to be washed away.
163
389000
2000
在那,肝臟細胞將會被洗去。
06:46
Two weeks later後來,
164
391000
2000
兩週後,
06:48
you have something that looks容貌 like a liver.
165
393000
2000
你就得到了一個看起來像是肝臟的東西,
06:50
You can hold保持 it like a liver,
166
395000
2000
你將它捧在手心,感覺就是個肝臟,
06:52
but it has no cells細胞; it's just a skeleton骨架 of the liver.
167
397000
3000
但是它不含任何細胞,它只是肝臟的骨架。
06:55
And we then can re-perfuse再灌流 the liver with cells細胞,
168
400000
4000
然後我們現在可以重新將細胞散佈在肝臟上,
06:59
preserving the blood血液 vessel船隻 tree.
169
404000
2000
保存血管的樹狀結構。
07:01
So we actually其實 perfuse撒佈 first the blood血液 vessel船隻 tree
170
406000
3000
因此事實上我們先將血管的樹狀結構
07:04
with the patient's耐心 own擁有 blood血液 vessel船隻 cells細胞,
171
409000
2000
浸置在病人自己的血管細胞中,
07:06
and we then infiltrate浸潤 the parenchyma實質 with the liver cells細胞.
172
411000
3000
然後我們再將肝臟細胞滲透到薄壁組織中。
07:09
And we now have been able能夠 just to show顯示
173
414000
2000
現在我們能夠展示
07:11
the creation創建 of human人的 liver tissue組織
174
416000
2000
就這過去一個月
07:13
just this past過去 month
175
418000
2000
使用這種科技
07:15
using運用 this technology技術.
176
420000
3000
創造人類肝臟組織的成果。
07:19
Another另一個 technology技術 that we've我們已經 used
177
424000
2000
我們所使用的另一項科技是 —
07:21
is actually其實 that of printing印花.
178
426000
2000
事實上是列印器官。
07:23
This is actually其實 a desktop桌面 inkjet噴墨 printer打印機,
179
428000
3000
這就是一個桌上型噴墨印表機,
07:26
but instead代替 of using運用 ink墨水,
180
431000
2000
但是不同於使用墨水匣,
07:28
we're using運用 cells細胞.
181
433000
2000
我們使用細胞。
07:30
And you can actually其實 see here the printhead打印頭
182
435000
2000
在這邊,你可以看到其噴頭
07:32
going through通過 and printing印花 this structure結構體,
183
437000
2000
正在運作並列印出這構造。
07:34
and it takes about 40 minutes分鐘 to print打印 this structure結構體.
184
439000
2000
印出這整個構造大約需耗時四十分鐘,
07:36
And there's a 3D elevator電梯
185
441000
2000
這邊有一個立體升降台,
07:38
that then actually其實 goes down one layer at a time
186
443000
2000
當每次噴頭經過的時候,
07:40
each time the printhead打印頭 goes through通過.
187
445000
2000
會一層一層的往下降。
07:42
And then finally最後 you're able能夠 to get that structure結構體 out.
188
447000
3000
最終,你將可以得到這整個結構。
07:45
You can pop流行的 that structure結構體 out of the printer打印機 and implant注入 it.
189
450000
3000
你可以簡單的將這構造從印表機上取下並移植它。
07:48
And this is actually其實 a piece of bone
190
453000
2000
這是一小塊骨頭,
07:50
that I'm going to show顯示 you in this slide滑動
191
455000
3000
在這張投影片中,我會展示給你們看,
07:53
that was actually其實 created創建 with this desktop桌面 printer打印機
192
458000
3000
這就是使用桌上型印表機所製造,
07:56
and implanted植入 as you see here.
193
461000
3000
然後如你們在這邊所看到的一般,移植到這邊。
07:59
That was all new bone that was implanted植入
194
464000
2000
所有這些移植的新骨頭,
08:01
using運用 these techniques技術.
195
466000
3000
都是使用這些科技。
08:04
Another另一個 more advanced高級 technology技術 we're looking at right now,
196
469000
4000
另一個我們現在正在評估地更先進的技術,
08:08
our next下一個 generation of technologies技術,
197
473000
2000
我們的新一代科技,
08:10
are more sophisticated複雜的 printers打印機.
198
475000
2000
是更繁複的印表機。
08:12
This particular特定 printer打印機 we're designing設計 now
199
477000
3000
這個我們目前正在設計的特別印表機,
08:15
is actually其實 one where we print打印 right on the patient患者.
200
480000
3000
將會直接在病人身體上列印。
08:18
So what you see here --
201
483000
2000
因此你在這邊看到的 --
08:20
I know it sounds聲音 funny滑稽,
202
485000
2000
我知道聽起來很可笑,
08:22
but that's the way it works作品.
203
487000
2000
但這就是它運作的方式。
08:24
Because in reality現實, what you want to do
204
489000
3000
因為在現實生活中,你會希望的是 --
08:27
is you actually其實 want to have the patient患者 on the bed with the wound傷口,
205
492000
3000
你希望病人躺在床上,帶著病灶,
08:30
and you have a scanner掃描器,
206
495000
2000
而你拿著掃描器,
08:32
basically基本上 like a flatbed平板 scanner掃描器.
207
497000
2000
基本上就像個平板掃描器。
08:34
That's what you see here on the right side.
208
499000
2000
就是你在這裡右手邊所看到的,
08:36
You see a scanner掃描器 technology技術
209
501000
2000
你看到了掃描器技術,
08:38
that first scans掃描 the wound傷口 on the patient患者
210
503000
3000
首先掃描病人的傷口,
08:41
and then it comes back with the printheads打印頭
211
506000
3000
然後變成噴頭回來,
08:44
actually其實 printing印花 the layers that you require要求
212
509000
3000
直接就在病人身上
08:47
on the patients耐心 themselves他們自己.
213
512000
2000
列印出你所需要的組織層。
08:49
This is how it actually其實 works作品.
214
514000
2000
這就是它運作的方式。
08:51
Here's這裡的 the scanner掃描器 going through通過,
215
516000
2000
這是掃描器
08:53
scanning掃描 the wound傷口.
216
518000
2000
掃描傷口的過程。
08:55
Once一旦 it's scanned掃描,
217
520000
2000
一旦掃描完成,
08:57
it sends發送 information信息 in the correct正確 layers of cells細胞
218
522000
2000
它就將訊息轉換成正確的細胞層,
08:59
where they need to be.
219
524000
2000
並將它們列印在應該在的地方。
09:01
And now you're going to see here
220
526000
2000
在這邊你將會看到
09:03
a demo演示 of this actually其實 being存在 doneDONE
221
528000
2000
一小段在一個代表性傷口上的
09:05
in a representative代表 wound傷口.
222
530000
3000
真實的操作示範。
09:08
And we actually其實 do this with a gel凝膠 so that you can lift電梯 the gel凝膠 material材料.
223
533000
3000
我們實際上是使用凝膠來做這個示範,因此你可以將膠狀材質剝下。
09:11
So once一旦 those cells細胞 are on the patient患者
224
536000
2000
因此一旦這些細胞被列印在病人身上
09:13
they will stick where they need to be.
225
538000
2000
它們將會待在它們應該在的位置。
09:15
And this is actually其實 new technology技術
226
540000
2000
而且事實上這是一項
09:17
still under development發展.
227
542000
3000
仍在發展的新科技。
09:20
We're also working加工 on more sophisticated複雜的 printers打印機.
228
545000
3000
我們也正在研發更繁複的印表機。
09:23
Because in reality現實, our biggest最大 challenge挑戰
229
548000
2000
因為在現實世界中,我們最大的難題是
09:25
are the solid固體 organs器官.
230
550000
2000
實心器官。
09:27
I don't know if you realize實現 this,
231
552000
2000
我不知道你們是否了解這點,
09:29
but 90 percent百分 of the patients耐心 on the transplant移植 list名單
232
554000
4000
但是在器官移植等待者名單上約 90% 的病人
09:33
are actually其實 waiting等候 for a kidney.
233
558000
3000
事實上是在等待腎臟。
09:36
Patients耐心 are dying垂死 every一切 day
234
561000
2000
每天都有病患撐不下去而過世,
09:38
because we don't have enough足夠 of those organs器官 to go around.
235
563000
3000
因為我們沒有足夠的這些器官流通。
09:41
So this is more challenging具有挑戰性的 --
236
566000
2000
因此這是一個比
09:43
large organ器官, vascular血管,
237
568000
2000
大型器官,血管更大的難題。
09:45
a lot of blood血液 vessel船隻 supply供應,
238
570000
2000
血管的供給充足,
09:47
a lot of cells細胞 present當下.
239
572000
2000
有很多的血管細胞能夠被取得。
09:49
So the strategy戰略 here is --
240
574000
2000
因此我們的策略是 --
09:51
this is actually其實 a CTCT scan掃描, an X-rayX-射線 --
241
576000
2000
這是一個電腦斷層掃描,一個 X 光照片 --
09:53
and we go layer by layer,
242
578000
2000
然後一層層堆疊起來,
09:55
using運用 computerized計算機化 morphometric形態 imaging成像 analysis分析
243
580000
2000
使用電腦化形態影像分析
09:57
and 3D reconstruction重建
244
582000
2000
來重建 3D 立體影像,
09:59
to get right down to those patient's耐心 own擁有 kidneys腎臟.
245
584000
3000
來獲得病人自身腎臟的資訊。
10:02
We then are able能夠 to actually其實 image圖片 those,
246
587000
3000
我們便能夠真正地看到它們,
10:05
do 360 degree rotation迴轉
247
590000
2000
360 度旋轉
10:07
to analyze分析 the kidney
248
592000
2000
分析這個腎臟,
10:09
in its full充分 volumetric容積 characteristics特點,
249
594000
4000
而不遺漏任何空間上的特性,
10:13
and we then are able能夠
250
598000
2000
然後我們就能
10:15
to actually其實 take this information信息
251
600000
2000
使用這些資訊,
10:17
and then scan掃描 this
252
602000
2000
以電腦化的輸出格式
10:19
in a printing印花 computerized計算機化 form形成.
253
604000
2000
來掃描這個腎臟。
10:21
So we go layer by layer through通過 the organ器官,
254
606000
3000
我們一層層的檢視這個器官,
10:24
analyzing分析 each layer as we go through通過 the organ器官,
255
609000
3000
仔細地分析每一層構造。
10:27
and we then are able能夠 to send發送 that information信息, as you see here,
256
612000
4000
然後我們可以將這個資訊送到,如你這裡所見,
10:31
through通過 the computer電腦
257
616000
2000
經過電腦
10:33
and actually其實 design設計 the organ器官
258
618000
2000
然後為病人
10:35
for the patient患者.
259
620000
2000
設計器官。
10:37
This actually其實 shows節目 the actual實際 printer打印機.
260
622000
3000
這裡是印表機的實體,
10:40
And this actually其實 shows節目 that printing印花.
261
625000
2000
這是正在列印的實況。
10:42
In fact事實, we actually其實 have the printer打印機 right here.
262
627000
4000
事實上,我們將印表機帶到現場來了,
10:46
So while we've我們已經 been talking today今天,
263
631000
3000
所以,當我們今天在演講的時候,
10:49
you can actually其實 see the printer打印機
264
634000
3000
你事實上可以看到印表機
10:52
back here in the back stage階段.
265
637000
3000
就在這裡的後台。
10:55
That's actually其實 the actual實際 printer打印機 right now,
266
640000
2000
這就是我們帶來的印表機實機,
10:57
and that's been printing印花 this kidney structure結構體
267
642000
2000
它正在列印出你們在這裡所看到的
10:59
that you see here.
268
644000
2000
腎臟的構造,
11:01
It takes about seven hours小時 to print打印 a kidney,
269
646000
2000
列印出一個腎臟約費時七小時,
11:03
so this is about three hours小時 into it now.
270
648000
3000
你們所看到的這個大概已經列印了三小時了。
11:06
And Dr博士. Kang's going to walk步行 onstage在舞台上 right now,
271
651000
3000
Dr. Kang 現在正走上講台,
11:09
and we're actually其實 going to show顯示 you one of these kidneys腎臟
272
654000
3000
我們要給你們看一下一顆這種列印出來的腎臟,
11:12
that we printed印刷的 a little bit earlier today今天.
273
657000
3000
這是我們今天稍早所列印出來的。
11:18
Put a pair of gloves手套 here.
274
663000
2000
讓我戴上手套。
11:26
Thank you.
275
671000
2000
謝謝。
11:28
Go backwards向後.
276
673000
2000
回到剛剛話題~
11:36
So, these gloves手套 are a little bit small on me, but here it is.
277
681000
3000
這些手套對我來說有點小,但終於戴好了~
11:39
You can actually其實 see that kidney
278
684000
2000
你們可以看到這個腎臟,
11:41
as it was printed印刷的 earlier today今天.
279
686000
2000
就是這顆稍早所列印出來的腎臟。
11:43
(Applause掌聲)
280
688000
16000
(掌聲)
11:59
Has a little bit of consistency一致性 to it.
281
704000
3000
有較高的一致性。
12:03
This is Dr博士. Kang who's誰是 been working加工 with us on this project項目,
282
708000
3000
Dr. Kang 參與我們的這項研究計畫,
12:06
and part部分 of our team球隊.
283
711000
2000
是我們研究團隊的一份子。
12:08
Thank you, Dr博士. Kang. I appreciate欣賞 it.
284
713000
3000
謝謝你。 Dr. Kang,我非常感激。
12:11
(Applause掌聲)
285
716000
5000
(掌聲)
12:16
So this is actually其實 a new generation.
286
721000
2000
事實上這是新一代的機種,
12:18
This is actually其實 the printer打印機 that you see here onstage在舞台上.
287
723000
2000
這就是你們在講台上所看到的印表機,
12:20
And this is actually其實 a new technology技術 we're working加工 on now.
288
725000
3000
這也是我們正在研究中的新科技。
12:24
In reality現實, we now have a long history歷史 of doing this.
289
729000
4000
事實上,我們從事這個研究計畫的歷史已經很久了。
12:28
I'm going to share分享 with you a clip
290
733000
2000
我將要跟你們分享一段影片,
12:30
in terms條款 of technology技術 we have had in patients耐心 now for a while.
291
735000
3000
是關於我們已經應用在病人身上一陣子了的科技。
12:33
And this is actually其實 a very brief簡要 clip --
292
738000
2000
這是一個非常短的短片 --
12:35
only about 30 seconds --
293
740000
2000
大約只有卅秒 --
12:37
of a patient患者 who actually其實 received收到 an organ器官.
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關於一個真正接受了這種器官的病人。
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(Video視頻) Luke盧克 MassellaMassella: I was really sick生病. I could barely僅僅 get out of bed.
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(影片)Luke Massella:我那時病得很重,幾乎無法下床,
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I was missing失踪 school學校. It was pretty漂亮 much miserable.
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無法去上學,生活很悲慘。
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I couldn't不能 go out
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不能出去玩,
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and play basketball籃球 at recess凹槽
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體育課時只要打籃球
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without feeling感覺 like I was going to pass通過 out
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就會覺得我快要昏倒。
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when I got back inside.
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就算回到教室,
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I felt so sick生病.
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仍然覺得很難過。
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I was facing面對 basically基本上 a lifetime一生 of dialysis透析,
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我所面對的是幾乎篤定的終生血液透析治療,
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and I don't even like to think about what my life would be like
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我甚至不想去思考我的未來會是什麼樣子,
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if I was on that.
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如果我一輩子都要依靠治療。
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So after the surgery手術,
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因此當手術過後,
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life got a lot better for me.
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對我來說,生命變得美好多了,
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I was able能夠 to do more things.
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我能夠做更多的事了,
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I was able能夠 to wrestle搏鬥 in high school學校.
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上高中時,我甚至能去練習摔角。
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I became成為 the captain隊長 of the team球隊, and that was great.
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還成為了摔角隊長,真棒!
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I was able能夠 to be a normal正常 kid孩子 with my friends朋友.
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我能像個正常小孩般跟朋友相處,
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And because they used my own擁有 cells細胞 to build建立 this bladder膀胱,
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而且因為醫生們使用我自己的細胞來建造這個膀胱,
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it's going to be with me.
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它將會永遠跟我在一起,
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I've got it for life, so I'm all set.
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一輩子,所以一切都搞定了。
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(Applause掌聲)
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(掌聲)
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Juan胡安 Enriquez恩里克斯: These experiments實驗 sometimes有時 work,
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Juan Enriquez: 這些實驗有時候能夠成功,
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and it's very cool when they do.
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而當它們真的成功的時候是非常酷的。
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Luke盧克, come up please.
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Luke,請到台上。
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(Applause掌聲)
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(掌聲)
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So Luke盧克, before last night,
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Luke,昨天晚上前,
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when's的時 the last time you saw Tony托尼?
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你與 Tony 醫師的最後一次見面是多久前?
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LMLM: Ten years年份 ago, when I had my surgery手術 --
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LM: 十年前,當我動手術的時候 --
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and it's really great to see him.
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能再見面真是很棒。
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(Laughter笑聲)
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(笑聲)
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(Applause掌聲)
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(掌聲)
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JEJE: And tell us a little bit about what you're doing.
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JE: 跟我們說說你現在在做什麼?
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LMLM: Well right now I'm in college學院 at the University大學 of Connecticut康涅狄格.
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LM: 我現在是康乃狄克大學的學生,
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I'm a sophomore二年級 and studying研究 communications通訊, TV電視 and mass media媒體,
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現在大二,主修大眾傳播、電視與媒體。
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and basically基本上 trying to live生活 life like a normal正常 kid孩子,
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基本上嘗試著像個正常的孩子般過日子,
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which哪一個 I always wanted growing生長 up.
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那是我一直希望的長大方式。
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But it was hard to do that when I was born天生 with spina脊柱 bifida
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但是非常難達成,當我有先天性的脊柱分裂症,
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and my kidneys腎臟 and bladder膀胱 weren't working加工.
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而且我的兩顆腎臟與膀胱皆無法作用。
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I went through通過 about 16 surgeries手術,
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我經歷了大約 16 場手術,
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and it seemed似乎 impossible不可能 to do that
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仍然看起來毫無希望,
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when I was in kidney failure失敗 when I was 10.
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才十歲就已經腎衰竭。
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And this surgery手術 came來了 along沿
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直到我動了這個手術,
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and basically基本上 made製作 me who I am today今天
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基本上是這個手術造就了今天的我,
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and saved保存 my life.
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拯救了我的生命。
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(Applause掌聲)
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JEJE: And Tony's托尼的 doneDONE hundreds數以百計 of these?
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JE: 而且 Tony 醫師完成了上百起這種術例?
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LMLM: What I know from, he's working加工 really hard in his lab實驗室
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LM: 我所知道的是,他在他實驗室裡面工作非常努力,
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and coming未來 up with crazy stuff東東.
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常常有些瘋狂的發明。
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I know I was one of the first 10 people to have this surgery手術.
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我知道我是進行這類手術的前十位術例,
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And when I was 10, I didn't realize實現 how amazing驚人 it was.
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但當我才十歲的時候,我並不明白這有多了不起。
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I was a little kid孩子, and I was like,
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我只是個小孩子,那時我心裡的想法就好像:
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"Yeah. I'll have that. I'll have that surgery手術."
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「對,我要,我要動這個手術。」
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(Laughter笑聲)
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(笑聲)
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All I wanted to do was to get better,
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只要是能改善健康的我都會去做,
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and I didn't realize實現 how amazing驚人 it really was until直到 now that I'm older舊的
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但是我並不明白這件事情的重要性,直到我大了些,
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and I see the amazing驚人 things that he's doing.
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然後了解了他所從事之工作的偉大之處。
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JEJE: When you got this call out of the blue藍色 --
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JE: 當你接到這通意外的電話 --
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Tony's托尼的 really shy害羞,
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Tony 很害羞,
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and it took a lot of convincing使人信服
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我們花了很多時間才說服
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to get somebody as modest謙虛 as Tony托尼
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讓一個像 Tony 這麼謙虛的人,
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to allow允許 us to bring帶來 Luke盧克.
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允許我們將 Luke 帶來這邊。
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So Luke盧克, you go to your communications通訊 professors教授 --
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那麼 Luke ,當你去跟你的傳播老師 --
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you're majoring主修 in communications通訊 --
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你主修傳播 --
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and you ask them for permission允許 to come to TEDTED,
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你跟他們請假來參加 TED,
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which哪一個 might威力 have a little bit to do with communications通訊,
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也許跟傳播有擦上一點點邊,
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and what was their reaction反應?
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他們的反應是什麼?
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LMLM: Most of my professors教授 were all for it,
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LM: 大多數我的老師們都全力支持,
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and they said, "Bring帶來 pictures圖片
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他們說:「記得帶相片回來,
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and show顯示 me the clips剪輯 online線上," and "I'm happy快樂 for you."
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當影片上網的時候記得跟我分享」以及「我真為你感到高興」
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There were a couple一對 that were a little stubborn倔強,
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有一些比較固執,
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but I had to talk to them.
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但我仍然必須與他們溝通,
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I pulled them aside在旁邊.
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終於讓他們答應。
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JEJE: Well, it's an honor榮譽 and a privilege特權 to meet遇到 you.
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JE: 能與你見面是我的榮幸。
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Thank you so much. (LMLM: Thank you so much.)
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非常謝謝你。(LM: 非常謝謝你)
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JEJE: Thank you, Tony托尼.
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JE: 謝謝你,Tony。
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(Applause掌聲)
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(掌聲)
Translated by Bill Hsiung
Reviewed by K. C. Peng

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ABOUT THE SPEAKER
Anthony Atala - Surgeon
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs.

Why you should listen

Anthony Atala is the director of the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, where his work focuses on growing and regenerating tissues and organs. His team engineered the first lab-grown organ to be implanted into a human -- a bladder -- and is developing experimental fabrication technology that can "print" human tissue on demand.

In 2007, Atala and a team of Harvard University researchers showed that stem cells can be harvested from the amniotic fluid of pregnant women. This and other breakthroughs in the development of smart bio-materials and tissue fabrication technology promises to revolutionize the practice of medicine.

More profile about the speaker
Anthony Atala | Speaker | TED.com

Data provided by TED.

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