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

Антъни Aтала: Отпечатване на човешки бъбрек

Filmed:
3,095,211 views

Хирургът Антъни Aтала показва един ранен експеримент, който може някой ден да реши проблема с донорите на органи: 3D принтер, който използва живи клетки за да възпроизведе бъбрек за трансплантиране. Срещаме се на сцената с младия пациент на д-р Атала, Люк Масела, който получава проектиран пикочен мехур преди 10 години, използвайки подобна технология;
- 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

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
There's actuallyвсъщност a majorголям healthздраве crisisкриза todayднес
0
0
3000
Има наистина голяма здравна криза днес
00:18
in termsусловия of the shortageнедостиг of organsоргани.
1
3000
2000
по отношение на недостига на органи.
00:20
The factфакт is that we're livingжив longerповече време.
2
5000
2000
Факт е, че ние живеем по-дълго.
00:22
MedicineМедицина has doneСвършен a much better jobработа
3
7000
2000
Медицината е свършила много по-добра работа,
00:24
of makingприготвяне us liveживея longerповече време,
4
9000
2000
като ни е помогнала да живеем по-дълго.
00:26
and the problemпроблем is, as we ageвъзраст,
5
11000
2000
И проблемът е, че както ние стареем,
00:28
our organsоргани tendсклонен to failпровали more,
6
13000
3000
органите ни са склонни да се изчерпват все повече.
00:31
and so currentlyпонастоящем
7
16000
2000
И така в момента
00:33
there are not enoughдостатъчно organsоргани to go around.
8
18000
2000
няма достатъчно органи за всички.
00:35
In factфакт, in the last 10 yearsгодини,
9
20000
2000
В действителност, през последните 10 години
00:37
the numberномер of patientsпациенти requiringизискващи an organорган has doubledудвоил,
10
22000
3000
броят на пациентите, нуждаещи се от орган се е удвоил,
00:40
while in the sameедин и същ time,
11
25000
2000
докато в същото време
00:42
the actualдействителен numberномер of transplantsтрансплантации has barelyедва goneси отиде up.
12
27000
3000
действителния брой на трансплантациите почти не се е повишил.
00:45
So this is now a publicобществен healthздраве crisisкриза.
13
30000
2000
Така че сега това е обществена здравна криза.
00:47
So that's where this fieldполе comesидва in
14
32000
2000
Така че тук е, където тази област се вмества,
00:49
that we call the fieldполе of regenerativeрегенеративната medicineмедицина.
15
34000
2000
която ние наричаме областта на регенеративната медицина.
00:51
It really involvesвключва manyмного differentразличен areasобласти.
16
36000
2000
Тя наистина включва много различни области.
00:53
You can use, actuallyвсъщност, scaffoldsскелета,
17
38000
2000
Можете да използвате, всъщност, скелета,
00:55
biomaterialsбиоматериали --
18
40000
2000
биоматериали -
00:57
they're like the pieceпарче of your blouseблуза or your shirtриза --
19
42000
2000
те са като част от вашата блуза или ризата ви -
00:59
but specificспецифичен materialsматериали you can actuallyвсъщност implantимпланта in patientsпациенти
20
44000
3000
но конкретни материали, които всъщност могат да бъдат имплантирани на пациенти
01:02
and they will do well and help you regenerateсъживен.
21
47000
3000
и те ще се справят добре и ще ви помогнат да се възстановите.
01:05
Or we can use cellsклетки aloneсам,
22
50000
3000
Или можем да използваме само клетки,
01:08
eitherедин your very ownсобствен cellsклетки
23
53000
2000
било собствените ви клетки,
01:10
or differentразличен stemстебло cellклетка populationsпопулации.
24
55000
2000
или различни популации стволови клетки.
01:12
Or we can use bothи двете.
25
57000
2000
Или можем да използваме и двете;
01:14
We can use, actuallyвсъщност, biomaterialsбиоматериали
26
59000
2000
можем да използваме, всъщност, биоматериали
01:16
and the cellsклетки togetherзаедно.
27
61000
2000
и клетки заедно.
01:18
And that's where the fieldполе is todayднес.
28
63000
3000
И това е, където областта е днес.
01:21
But it's actuallyвсъщност not a newнов fieldполе.
29
66000
2000
Но това всъщност не е новa сфера.
01:23
InterestinglyИнтересното е, this is a bookКнига
30
68000
2000
Интересното е, че това е книга
01:25
that was publishedпубликувано back in 1938.
31
70000
3000
която е била публикувана през 1938 година.
01:28
It's titledозаглавен "The CultureКултура of OrgansОргани."
32
73000
2000
Нейното заглавие е: "Отглеждане на органи."
01:30
The first authorавтор, AlexisАлексис CarrelКарел, a NobelНобелова PrizeНаграда winnerпобедител.
33
75000
3000
Първият автор, Алексис Карел, е лауреат на Нобелова награда.
01:33
He actuallyвсъщност devisedизработили some of the sameедин и същ technologiesтехнологии
34
78000
2000
Той всъщност създаде някои от същите технологии,
01:35
used todayднес for suturingзашиване bloodкръв vesselsсъдове,
35
80000
2000
използвани днес за зашиване на кръвоносните съдове.
01:37
and some of the bloodкръв vesselплавателен съд graftsприсадки we use todayднес
36
82000
3000
А някои от присадките на кръвоносните съдове, които използваме днес
01:40
were actuallyвсъщност designedпроектиран by AlexisАлексис.
37
85000
3000
действително са били проектирани от Алексис.
01:43
But I want you to noteЗабележка his co-authorсъавтор:
38
88000
3000
Но аз искам да отбележа неговия съавтор:
01:46
CharlesЧарлз LindberghЛиндберг.
39
91000
2000
Чарлз Линдберг.
01:48
That's the sameедин и същ CharlesЧарлз LindberghЛиндберг
40
93000
3000
Това е същия Чарлз Линдберг,
01:51
who actuallyвсъщност spentпрекарах the restПочивка of his life
41
96000
2000
който всъщност прекарва остатъка от живота си
01:53
workingработа with AlexisАлексис
42
98000
2000
работейки с Алексис,
01:55
at the RockefellerРокфелер InstituteИнститут in NewНов YorkЙорк
43
100000
2000
в Рокфелер института в Ню Йорк,
01:57
in the area■ площ of the cultureкултура of organsоргани.
44
102000
2000
в областта на отглеждането на органи.
01:59
So if the field'sна поле been around for so long,
45
104000
2000
Така че, ако тази област е съществувала толкова дълго време,
02:01
why so fewмалцина clinicalклиничен advancesаванси?
46
106000
2000
защо има толкова малко клиничен напредък?
02:03
And that really has to do to manyмного differentразличен challengesпредизвикателства.
47
108000
3000
И това наистина е свързано с много различни предизвикателства.
02:06
But if I were to pointточка to threeтри challengesпредизвикателства,
48
111000
2000
Но ако трябва да посочите три предизвикателства,
02:08
the first one is actuallyвсъщност the designдизайн of materialsматериали
49
113000
2000
първото е всъщност проектирането на материали,
02:10
that could go in your bodyтяло
50
115000
2000
които могат да влязат в тялото ви
02:12
and do well over time.
51
117000
2000
и да се справят добре с течение на времето.
02:14
And manyмного advancesаванси now,
52
119000
2000
И след много напредък досега,
02:16
we can do that fairlyсравнително readilyлесно.
53
121000
2000
ние можем да направим това доста лесно.
02:18
The secondвтори challengeпредизвикателство was cellsклетки.
54
123000
2000
Второто предизвикателство са клетките.
02:20
We could not get enoughдостатъчно of your cellsклетки to growрастат outsideизвън of your bodyтяло.
55
125000
3000
Не можехме да накараме достатъчно от клетките да растат извън тялото ви.
02:23
Over the last 20 yearsгодини, we'veние имаме basicallyв основата си tackledрешени that.
56
128000
3000
През последните 20 години, в общи линии се справихме с това.
02:26
ManyМного scientistsучени can now growрастат manyмного differentразличен typesвидове of cellsклетки.
57
131000
2000
Много учени вече могат да отглеждат различни видове клетки -
02:28
PlusПлюс we have stemстебло cellsклетки.
58
133000
2000
плюс имаме стволови клетки.
02:30
But even now, 2011,
59
135000
3000
Но дори сега, 2011 г.
02:33
there's still certainопределен cellsклетки that we just can't growрастат from the patientтърпелив.
60
138000
4000
все още има някои клетки, които не можем да отглеждаме от пациента.
02:37
LiverЧерен дроб cellsклетки, nerveнерв cellsклетки, pancreaticпанкреаса cellsклетки --
61
142000
3000
Чернодробните клетки, нервните клетки, клетките на панкреаса -
02:40
we still can't growрастат them even todayднес.
62
145000
3000
все още не можем да ги отглеждаме и до днес.
02:43
And the thirdтрета challengeпредизвикателство is vascularityкръвоснабдяване,
63
148000
2000
И третото предизвикателство е кръвоснабдяването,
02:45
the actualдействителен supplyзахранване of bloodкръв
64
150000
3000
действителната доставка на кръв,
02:48
to allowпозволява those organsоргани or tissuesносни кърпи to surviveоцелее
65
153000
3000
която да позволи на тези органи или тъкани да оцелеят,
02:51
onceведнъж we regenerateсъживен them.
66
156000
2000
след като ги възстановим.
02:53
So we can actuallyвсъщност use biomaterialsбиоматериали now.
67
158000
2000
Така че всъщност можем да използваме биоматериали сега.
02:55
This is actuallyвсъщност a biomaterialбиоматериал.
68
160000
2000
Това всъщност е биоматериал.
02:57
We can weaveтъка them, knitплетат them, or we can make them like you see here.
69
162000
3000
Можем да ги тъчем, да ги плетем, или можем да ги направим както видяхте тук.
03:00
This is actuallyвсъщност like a cottonпамук candyбонбони machineмашина.
70
165000
3000
Това всъщност е като машина за захарен памук.
03:03
You saw the sprayспрей going in.
71
168000
2000
Видяхте спрея, който впръсква.
03:05
That was like the fibersвлакна of the cottonпамук candyбонбони
72
170000
2000
Това беше като влакната на захарния памук
03:07
creatingсъздаване на this structureструктура, this tubularizedtubularized structureструктура,
73
172000
2000
създаващи тази структура, тази тръбообразна структура,
03:09
whichкойто is a biomaterialбиоматериал
74
174000
2000
което е биоматериал,
03:11
that we can then use
75
176000
2000
който можем да използваме
03:13
to help your bodyтяло regenerateсъживен
76
178000
2000
за да помогнем на тялото да регенерира,
03:15
usingизползвайки your very ownсобствен cellsклетки to do so.
77
180000
3000
използвайки своите собствени клетки, за да го направи.
03:18
And that's exactlyточно what we did here.
78
183000
2000
И точно това сме направили тук.
03:20
This is actuallyвсъщност a patientтърпелив
79
185000
2000
Това всъщност е пациент,
03:22
who [was] presentedпредставено with a deceasedпочиналия organорган,
80
187000
2000
който се представи с орган на починал,
03:24
and we then createdсъздаден one of these smartумен biomaterialsбиоматериали,
81
189000
3000
и тогава създадохме един от тези умни биоматериали,
03:27
and then we then used that smartумен biomaterialбиоматериал
82
192000
2000
и след това използвахме този умен биоматериал
03:29
to replaceзамени and repairремонт
83
194000
3000
за подмяна и възстановяване
03:32
that patient'sпациента structureструктура.
84
197000
2000
на структурата на пациента.
03:34
What we did was we actuallyвсъщност
85
199000
2000
Какво направихме всъщност,
03:36
used the biomaterialбиоматериал as a bridgeмост
86
201000
2000
бе че използвахме биоматериала като мост,
03:38
so that the cellsклетки in the organорган
87
203000
2000
така че клетките в органа
03:40
could walkразходка on that bridgeмост, if you will,
88
205000
2000
могат да се движат по този мост, ако щете,
03:42
and help to bridgeмост the gapпразнина
89
207000
2000
и така да може да се преодолее пропастта,
03:44
to regenerateсъживен that tissueтъкан.
90
209000
2000
за да се възстанови тази тъкан.
03:46
And you see that patientтърпелив now sixшест monthsмесеца after
91
211000
2000
И вие виждате този пациент шест месеца по-късно
03:48
with an X-rayРентгенов showingпоказване you the regeneratedрегенерирана tissueтъкан,
92
213000
3000
с рентгенова снимка, която ви показва регенерираната тъкан,
03:51
whichкойто is fullyнапълно regeneratedрегенерирана
93
216000
2000
която е напълно възстановена,
03:53
when you analyzeанализирам it underпри the microscopeмикроскоп.
94
218000
3000
когато я анализирате под микроскоп.
03:56
We can alsoсъщо use cellsклетки aloneсам.
95
221000
2000
Можем също така да използваме само клетки.
03:58
These are actuallyвсъщност cellsклетки that we obtainedполучени.
96
223000
3000
Това всъщност са клетки, които ние придобихме.
04:01
These are stemстебло cellsклетки that we createсъздавам from specificспецифичен sourcesизточници,
97
226000
3000
Това са стволови клетки, които създаваме от дадени източници,
04:04
and we can driveпът them to becomeда стане heartсърце cellsклетки,
98
229000
2000
и ние можем да ги накараме да станат сърдечни клетки.
04:06
and they startначало beatingпобой in cultureкултура.
99
231000
2000
И те започват да туптят в културата.
04:08
So they know what to do.
100
233000
2000
Така че те знаят какво да правят.
04:10
The cellsклетки geneticallyгенетично know what to do,
101
235000
2000
Клетките генетично знаят какво да правят,
04:12
and they startначало beatingпобой togetherзаедно.
102
237000
2000
И те започват да тупат заедно.
04:14
Now todayднес, manyмного clinicalклиничен trialsизпитвания
103
239000
2000
В наши дни, много клинични опити
04:16
are usingизползвайки differentразличен kindsвидове of stemстебло cellsклетки
104
241000
2000
използват различни видове стволови клетки
04:18
for heartсърце diseaseболест.
105
243000
2000
за сърдечни заболявания.
04:20
So that's actuallyвсъщност now in patientsпациенти.
106
245000
3000
Така че това е в действителност в пациентите сега.
04:23
Or if we're going to use largerпо-голям structuresструктури
107
248000
2000
Или ако искаме да използваме по-гопеми структури,
04:25
to replaceзамени largerпо-голям structuresструктури,
108
250000
2000
за да заместим по-големи структури,
04:27
we can then use the patient'sпациента ownсобствен cellsклетки,
109
252000
2000
тогава можем да използваме клетките на самия пациент,
04:29
or some cellклетка populationнаселение,
110
254000
2000
или част от клетъчна популация,
04:31
and the biomaterialsбиоматериали,
111
256000
2000
и биоматериалите,
04:33
the scaffoldsскелета, togetherзаедно.
112
258000
2000
скелетите, заедно.
04:35
So the conceptпонятие here:
113
260000
2000
Това е идеята тук:
04:37
so if you do have a deceasedпочиналия or injuredпострадал organорган,
114
262000
3000
Така че ако имате бопен или увреден орган,
04:40
we take a very smallмалък pieceпарче of that tissueтъкан,
115
265000
2000
ние вземаме много малка част от тази тъкан,
04:42
lessпо-малко than halfнаполовина the sizeразмер of a postageпощенски услуги stampпечат.
116
267000
3000
по-малка от половината на пощенска марка.
04:45
We then teaseзакачка the cellsклетки apartна части,
117
270000
3000
След това разделяме клетките,
04:48
we growрастат the cellsклетки outsideизвън the bodyтяло.
118
273000
2000
Отглеждаме ги извън тялото.
04:50
We then take a scaffoldскеле, a biomaterialбиоматериал --
119
275000
3000
След това взимаме скелето, биоматериал,
04:53
again, looksвъншност very much like a pieceпарче of your blouseблуза or your shirtриза --
120
278000
3000
отново, изглежда като парче от блузата или ризата ви.
04:56
we then shapeформа that materialматериал,
121
281000
2000
Тогава оформяме материала,
04:58
and we then use those cellsклетки to coatпалто that materialматериал
122
283000
3000
И използваме тези клетки за да кодираме материала,
05:01
one layerслой at a time --
123
286000
2000
всеки слой поотделно -
05:03
very much like bakingпечене a layerслой cakeторта, if you will.
124
288000
3000
Много подобно на печенето на торта на пластове, така да се каже.
05:06
We then placeмясто it in an oven-likeфурна като deviceприспособление,
125
291000
2000
След това го поставяме в устройство подобно на фурна,
05:08
and we're ableспособен to createсъздавам that structureструктура
126
293000
2000
и сме способни да създадем тази структура
05:10
and bringвъвеждат it out.
127
295000
2000
и да я осъществим.
05:12
This is actuallyвсъщност a heartсърце valveклапан
128
297000
2000
Това всъщност е сърдечна клапа,
05:14
that we'veние имаме engineeredинженерство,
129
299000
2000
която ние проектирахме.
05:16
and you can see here, we have the structureструктура of the heartсърце valveклапан
130
301000
3000
И можете да видите тук, че имаме структурата на сърдечна клапа
05:19
and we'veние имаме seededпосяват that with cellsклетки,
131
304000
3000
и сме поставили клетки в нея,
05:22
and then we exerciseупражнение it.
132
307000
2000
и след това я упражняваме.
05:24
So you see the leafletsброшури openingотвор and closingзатваряне --
133
309000
2000
Така че виждате листенцата да се отварят и затварят -
05:26
of this heartсърце valveклапан
134
311000
2000
на сърдечната клапа,
05:28
that's currentlyпонастоящем beingсъщество used experimentallyекспериментално
135
313000
4000
която в момента се използва експериментално
05:32
to try to get it to furtherоще studiesпроучвания.
136
317000
3000
и се опитваме да стигнем до по-нататъшни проучвания.
05:35
AnotherДруг technologyтехнология
137
320000
2000
Друга технология,
05:37
that we have used in patientsпациенти
138
322000
2000
която сме използвали при пациенти
05:39
actuallyвсъщност involvesвключва bladdersмехури.
139
324000
2000
всъщност включва пикочни мехури.
05:41
We actuallyвсъщност take a very smallмалък pieceпарче of the bladderпикочния мехур from the patientтърпелив --
140
326000
3000
Ние взимаме много малка част от пикочния мехур на пациента -
05:44
lessпо-малко than halfнаполовина the sizeразмер of a postageпощенски услуги stampпечат.
141
329000
3000
по-малко от половината от размера на пощенска марка.
05:47
We then growрастат the cellsклетки outsideизвън the bodyтяло,
142
332000
2000
След това отглеждаме клетките извън тялото,
05:49
take the scaffoldскеле, coatпалто the scaffoldскеле with the cellsклетки --
143
334000
2000
взимаме скелето, запълваме го с клетките -
05:51
the patient'sпациента ownсобствен cellsклетки, two differentразличен cellклетка typesвидове.
144
336000
3000
със собствените клетки на пациента, два различни клетъчни видове.
05:54
We then put it in this oven-likeфурна като deviceприспособление.
145
339000
3000
След това го поставяме в това устройство подобно на фурна.
05:57
It has the sameедин и същ conditionsусловия as the humanчовек bodyтяло --
146
342000
2000
То има същите условия, както човешкото тяло -
05:59
37 degreesградуса centigradeЦелзий, 95 percentна сто oxygenкислород.
147
344000
3000
35 градуса по Целзий, 95% кислород.
06:02
A fewмалцина weeksседмици laterпо късно, you have your engineeredинженерство organорган
148
347000
3000
Няколко седмици по-късно имате проектираните органи,
06:05
that we're ableспособен to implantимпланта back into the patientтърпелив.
149
350000
3000
които можем да имплантираме обратно в пациента.
06:08
For these specificспецифичен patientsпациенти, we actuallyвсъщност just sutureшев these materialsматериали.
150
353000
3000
За тези конкретни пациенти, всъщност само зашиваме тези материали.
06:11
We use three-dimensionalтриизмерен imaginingпредставяйки си analysisанализ,
151
356000
3000
Използваме триизмерен имиджинг анализ,
06:14
but we actuallyвсъщност createdсъздаден these biomaterialsбиоматериали by handръка.
152
359000
3000
но всъщност създадохме тези биоматериали на ръка.
06:18
But we now have better waysначини
153
363000
2000
Но сега имаме по-добри начини
06:20
to createсъздавам these structuresструктури with the cellsклетки.
154
365000
2000
за създаването на тези структури с клетките.
06:22
We use now some typeТип of technologiesтехнологии,
155
367000
4000
Сега използваме някои видове технологии,
06:26
where for solidтвърд organsоргани, for exampleпример,
156
371000
2000
където за солидни органи, например,
06:28
like the liverчерен дроб,
157
373000
2000
като черния дроб,
06:30
what we do is we take discardизхвърлете liversчерен дроб.
158
375000
3000
това, което правим, е да използваме негодни черни дробове.
06:33
As you know, a lot of organsоргани are actuallyвсъщност discardedизхвърли, not used.
159
378000
3000
Както знаете, много органи действително са изхвърлят, неизползвани.
06:36
So we can take these liverчерен дроб structuresструктури,
160
381000
2000
Така че можем да вземем тези чернодробни структури,
06:38
whichкойто are not going to be used,
161
383000
2000
които няма да бъдат използвани,
06:40
and we then put them in a washingмиене machine-likeмашина като structureструктура
162
385000
4000
и след това ги поставяме в структура, подобна на перална машина,
06:44
that will allowпозволява the cellsклетки to be washedизмит away.
163
389000
2000
което ще позволи на клетките да бъдат отмити.
06:46
Two weeksседмици laterпо късно,
164
391000
2000
Две седмици по-късно,
06:48
you have something that looksвъншност like a liverчерен дроб.
165
393000
2000
имате нещо, което прилича на черен дроб.
06:50
You can holdдържа it like a liverчерен дроб,
166
395000
2000
Можете да го държите като черен дроб,
06:52
but it has no cellsклетки; it's just a skeletonскелет of the liverчерен дроб.
167
397000
3000
но няма клетки, то е само един скелет на черния дроб.
06:55
And we then can re-perfuseотново поръсвам the liverчерен дроб with cellsклетки,
168
400000
4000
И тогава може отново да запълним черния дроб с клетки,
06:59
preservingзапазване на the bloodкръв vesselплавателен съд treeдърво.
169
404000
2000
запазвайки разклоненията на кръвоносните съдове.
07:01
So we actuallyвсъщност perfuseпоръсвам first the bloodкръв vesselплавателен съд treeдърво
170
406000
3000
Така че всъщност запълваме първо разклоненията на кръвоносните съдове
07:04
with the patient'sпациента ownсобствен bloodкръв vesselплавателен съд cellsклетки,
171
409000
2000
със собствените клетки на кръвоносните съдове на пациента,
07:06
and we then infiltrateпроникне the parenchymaпаренхим with the liverчерен дроб cellsклетки.
172
411000
3000
и тогава инфилтрираме паренхима с клетките на черния дроб.
07:09
And we now have been ableспособен just to showшоу
173
414000
2000
И сега сме в състояние да покажем
07:11
the creationсъздаване of humanчовек liverчерен дроб tissueтъкан
174
416000
2000
създаването на тъкан на човешки черен дроб,
07:13
just this pastминало monthмесец
175
418000
2000
наскоро през изминалия месец,
07:15
usingизползвайки this technologyтехнология.
176
420000
3000
използвайки тази технология.
07:19
AnotherДруг technologyтехнология that we'veние имаме used
177
424000
2000
Друга технология, която сме използвали
07:21
is actuallyвсъщност that of printingпечатане.
178
426000
2000
всъщност е тази на отпечатването или принтирането.
07:23
This is actuallyвсъщност a desktopработен плот inkjetмастиленоструен printerпечатар,
179
428000
3000
Това всъщност е настолен мастилено-струен принтер,
07:26
but insteadвместо of usingизползвайки inkмастило,
180
431000
2000
но вместо да използваме мастило,
07:28
we're usingизползвайки cellsклетки.
181
433000
2000
ние използваме клетки.
07:30
And you can actuallyвсъщност see here the printheadпечатащата глава
182
435000
2000
И всъщност можете да видите тук печатащата глава,
07:32
going throughпрез and printingпечатане this structureструктура,
183
437000
2000
движейки се и принтирайки тази структура,
07:34
and it takes about 40 minutesминути to printпечат this structureструктура.
184
439000
2000
и отнема около 40 минути, за да отпечатате тази структура.
07:36
And there's a 3D elevatorАсансьор
185
441000
2000
А има и 3D повдигач,
07:38
that then actuallyвсъщност goesотива down one layerслой at a time
186
443000
2000
който всъщност се движи надолу един слой наведнъж,
07:40
eachвсеки time the printheadпечатащата глава goesотива throughпрез.
187
445000
2000
при всяко преминаване на печатащата глава.
07:42
And then finallyнакрая you're ableспособен to get that structureструктура out.
188
447000
3000
И накрая сте в състояние да отпечатате тази структура.
07:45
You can popпоп that structureструктура out of the printerпечатар and implantимпланта it.
189
450000
3000
Можете да извадите тази структура от принтера и да я имплантирате.
07:48
And this is actuallyвсъщност a pieceпарче of boneкостен
190
453000
2000
И това всъщност е част от кост,
07:50
that I'm going to showшоу you in this slideпързалка
191
455000
3000
която ще ви покажа в този слайд,
07:53
that was actuallyвсъщност createdсъздаден with this desktopработен плот printerпечатар
192
458000
3000
която всъщност бе създаденa с настолен принтер
07:56
and implantedимплантира as you see here.
193
461000
3000
и имплантирана както виждате тук.
07:59
That was all newнов boneкостен that was implantedимплантира
194
464000
2000
Това беше изцяло нова костна тъкан, която е имплантирана,
08:01
usingизползвайки these techniquesтехники.
195
466000
3000
използвайки тези техники.
08:04
AnotherДруг more advancedнапреднал technologyтехнология we're looking at right now,
196
469000
4000
Още по-напреднала технология, което виждаме в момента,
08:08
our nextследващия generationпоколение of technologiesтехнологии,
197
473000
2000
следващото ни поколение технологии,
08:10
are more sophisticatedсложен printersпринтери.
198
475000
2000
са по-сложни принтери.
08:12
This particularособен printerпечатар we're designingпроектиране now
199
477000
3000
Този конкретен принтер, който проектираме сега
08:15
is actuallyвсъщност one where we printпечат right on the patientтърпелив.
200
480000
3000
всъщност е такъв, който печата на самия пациент.
08:18
So what you see here --
201
483000
2000
Така че това, което виждате тук -
08:20
I know it soundsзвуци funnyзабавен,
202
485000
2000
знам, че звучи смешно,
08:22
but that's the way it worksвърши работа.
203
487000
2000
но това е начина, по който работи.
08:24
Because in realityреалност, what you want to do
204
489000
3000
Защото в действителност това, което искате да направите
08:27
is you actuallyвсъщност want to have the patientтърпелив on the bedлегло with the woundрана,
205
492000
3000
е, че всъщност искате да имате пациента с рана на леглото,
08:30
and you have a scannerскенер,
206
495000
2000
и имате скенер,
08:32
basicallyв основата си like a flatbedтоварна платформа scannerскенер.
207
497000
2000
нещо като плосък скенер.
08:34
That's what you see here on the right sideстрана.
208
499000
2000
Това е, което виждате тук, от дясната страна;
08:36
You see a scannerскенер technologyтехнология
209
501000
2000
виждате скенерна технология,
08:38
that first scansсканиране the woundрана on the patientтърпелив
210
503000
3000
която първо сканира раната на пациента
08:41
and then it comesидва back with the printheadsпечатащи глави
211
506000
3000
и след това се връща с печатащите глави,
08:44
actuallyвсъщност printingпечатане the layersслоеве that you requireизисква
212
509000
3000
действително отпечатвайки слоевете, които ви трябват,
08:47
on the patientsпациенти themselvesсебе си.
213
512000
2000
върху самите пациенти.
08:49
This is how it actuallyвсъщност worksвърши работа.
214
514000
2000
Ето как това действително работи.
08:51
Here'sТук е the scannerскенер going throughпрез,
215
516000
2000
Ето скенера преминава през
08:53
scanningсканиране the woundрана.
216
518000
2000
раната и я сканира.
08:55
OnceВеднъж it's scannedсканирано,
217
520000
2000
След като е сканирана,
08:57
it sendsизпраща informationинформация in the correctправилен layersслоеве of cellsклетки
218
522000
2000
той изпраща информация до правилните слоеве клетки,
08:59
where they need to be.
219
524000
2000
където трябва да бъдат.
09:01
And now you're going to see here
220
526000
2000
И сега тук ще видите
09:03
a demoдемо of this actuallyвсъщност beingсъщество doneСвършен
221
528000
2000
демонстрация на това всъщност да става
09:05
in a representativeПредставител woundрана.
222
530000
3000
в представителна рана.
09:08
And we actuallyвсъщност do this with a gelгел so that you can liftвдигам the gelгел materialматериал.
223
533000
3000
Всъщност това го правим с гел, така че да можете да махнете гела.
09:11
So onceведнъж those cellsклетки are on the patientтърпелив
224
536000
2000
Така че след като тези клетки са в пациента,
09:13
they will stickпръчка where they need to be.
225
538000
2000
те ще се задържат там където трябва да бъдат.
09:15
And this is actuallyвсъщност newнов technologyтехнология
226
540000
2000
И всъщност това е нова технология,
09:17
still underпри developmentразвитие.
227
542000
3000
все още в процес на разработка.
09:20
We're alsoсъщо workingработа on more sophisticatedсложен printersпринтери.
228
545000
3000
Ние работим и върху по-сложни принтери.
09:23
Because in realityреалност, our biggestНай-големият challengeпредизвикателство
229
548000
2000
Защото в действителност, най-голямото ни предизвикателство
09:25
are the solidтвърд organsоргани.
230
550000
2000
са солидните органи.
09:27
I don't know if you realizeосъзнавам this,
231
552000
2000
Аз не знам дали разбирате това,
09:29
but 90 percentна сто of the patientsпациенти on the transplantтрансплантация listсписък
232
554000
4000
но 90% от пациентите в списъка за трансплантация
09:33
are actuallyвсъщност waitingочакване for a kidneyбъбрек.
233
558000
3000
всъщност чакат за бъбрек.
09:36
PatientsПациентите are dyingумиращ everyвсеки day
234
561000
2000
Пациенти умират всеки ден,
09:38
because we don't have enoughдостатъчно of those organsоргани to go around.
235
563000
3000
защото не разполагаме с достатъчно от тези органи.
09:41
So this is more challengingпредизвикателен --
236
566000
2000
Така че това е по-голямо предизвикателство -
09:43
largeголям organорган, vascularсъдов,
237
568000
2000
голям кръвоснабден орган,
09:45
a lot of bloodкръв vesselплавателен съд supplyзахранване,
238
570000
2000
голяма доставка на кръвоносни съдове,
09:47
a lot of cellsклетки presentнастояще.
239
572000
2000
наличие на много клетки.
09:49
So the strategyстратегия here is --
240
574000
2000
Така че стратегията тук е следната -
09:51
this is actuallyвсъщност a CTCT scanпреглеждане, an X-rayРентгенов --
241
576000
2000
това всъщност е компютърна томография, рентгенова снимка -
09:53
and we go layerслой by layerслой,
242
578000
2000
и преминаваме слой по слой,
09:55
usingизползвайки computerizedкомпютъризирано morphometricморфометричните imagingсъздаване на изображения analysisанализ
243
580000
2000
чрез компютърно морфометричен анализ на изображенията
09:57
and 3D reconstructionреконструкция
244
582000
2000
и 3D реконструкция,
09:59
to get right down to those patient'sпациента ownсобствен kidneysбъбреците.
245
584000
3000
за да се стигне до собствените бъбреци на пациента.
10:02
We then are ableспособен to actuallyвсъщност imageизображение those,
246
587000
3000
След това сме в състояние да добием реално изображение,
10:05
do 360 degreeстепен rotationвъртене
247
590000
2000
да направим ротация на 360 градуса
10:07
to analyzeанализирам the kidneyбъбрек
248
592000
2000
и анализираме бъбреците
10:09
in its fullпълен volumetricмерителни characteristicsхарактеристики,
249
594000
4000
в пълния им обем характеристики,
10:13
and we then are ableспособен
250
598000
2000
и тогава ще сме в състояние
10:15
to actuallyвсъщност take this informationинформация
251
600000
2000
действително да вземем тази информация
10:17
and then scanпреглеждане this
252
602000
2000
и след това да я сканираме
10:19
in a printingпечатане computerizedкомпютъризирано formформа.
253
604000
2000
в печатно-електронен вид.
10:21
So we go layerслой by layerслой throughпрез the organорган,
254
606000
3000
Така че преминаваме слой по слой през органа,
10:24
analyzingанализиране на eachвсеки layerслой as we go throughпрез the organорган,
255
609000
3000
анализирайки всеки слой, като преминаваме през органа.
10:27
and we then are ableспособен to sendизпращам that informationинформация, as you see here,
256
612000
4000
И тогава сме в състояние да изпратим тази информация, както виждате тук,
10:31
throughпрез the computerкомпютър
257
616000
2000
чрез компютъра
10:33
and actuallyвсъщност designдизайн the organорган
258
618000
2000
и всъщност да проектираме органа
10:35
for the patientтърпелив.
259
620000
2000
за пациента.
10:37
This actuallyвсъщност showsпредавания the actualдействителен printerпечатар.
260
622000
3000
Това всъщност показва действителния принтер.
10:40
And this actuallyвсъщност showsпредавания that printingпечатане.
261
625000
2000
И това всъщност показва отпечатването.
10:42
In factфакт, we actuallyвсъщност have the printerпечатар right here.
262
627000
4000
Всъщност, ние имаме принтера тук.
10:46
So while we'veние имаме been talkingговорим todayднес,
263
631000
3000
Така че, докато говорихме днес,
10:49
you can actuallyвсъщност see the printerпечатар
264
634000
3000
всъщност можете да видите принтера
10:52
back here in the back stageсцена.
265
637000
3000
тук зад сцената.
10:55
That's actuallyвсъщност the actualдействителен printerпечатар right now,
266
640000
2000
Това е действителния принтер в момента,
10:57
and that's been printingпечатане this kidneyбъбрек structureструктура
267
642000
2000
и това е отпечатването на тази бъбречна структура,
10:59
that you see here.
268
644000
2000
което виждате тук.
11:01
It takes about sevenседем hoursчаса to printпечат a kidneyбъбрек,
269
646000
2000
Необходими са около седем часа, за да отпечатате бъбрек,
11:03
so this is about threeтри hoursчаса into it now.
270
648000
3000
така че това е около три часа досега.
11:06
And DrД-р. Kang'sKang going to walkразходка onstageна сцената right now,
271
651000
3000
И д-р Канг ще дойде на сцената сега,
11:09
and we're actuallyвсъщност going to showшоу you one of these kidneysбъбреците
272
654000
3000
и всъщност ще ви покажем един от тези бъбреци,
11:12
that we printedпечатен a little bitмалко earlierпо-рано todayднес.
273
657000
3000
който отпечатахме по-рано днес.
11:18
Put a pairдвойка of glovesръкавици here.
274
663000
2000
Сложете си чифт ръкавици тук.
11:26
Thank you.
275
671000
2000
Благодаря.
11:28
Go backwardsнаопаки.
276
673000
2000
Отдръпнете се назад.
11:36
So, these glovesръкавици are a little bitмалко smallмалък on me, but here it is.
277
681000
3000
И така, тези ръкавици са малко малки за мен, но ето го.
11:39
You can actuallyвсъщност see that kidneyбъбрек
278
684000
2000
Всъщност можете да видите бъбрека,
11:41
as it was printedпечатен earlierпо-рано todayднес.
279
686000
2000
както бе отпечатан по-рано днес.
11:43
(ApplauseАплодисменти)
280
688000
16000
(Аплодисменти)
11:59
Has a little bitмалко of consistencyсъгласуваност to it.
281
704000
3000
Има малка плътност.
12:03
This is DrД-р. KangKang who'sкой е been workingработа with us on this projectпроект,
282
708000
3000
Това е д-р Канг, който работи с нас по този проект,
12:06
and partчаст of our teamекип.
283
711000
2000
и е част от нашия екип.
12:08
Thank you, DrД-р. KangKang. I appreciateценя it.
284
713000
3000
Благодаря ви, д-р Канг. Оценявам го.
12:11
(ApplauseАплодисменти)
285
716000
5000
(Аплодисменти)
12:16
So this is actuallyвсъщност a newнов generationпоколение.
286
721000
2000
Така че това всъщност е ново поколение.
12:18
This is actuallyвсъщност the printerпечатар that you see here onstageна сцената.
287
723000
2000
Това всъщност е принтера, който виждате тук на сцената.
12:20
And this is actuallyвсъщност a newнов technologyтехнология we're workingработа on now.
288
725000
3000
И всъщност това е една нова технология, по която работим сега.
12:24
In realityреалност, we now have a long historyистория of doing this.
289
729000
4000
В действителност, ние правим това отдавна.
12:28
I'm going to shareдял with you a clipклипс
290
733000
2000
Ще споделя с вас един клип от гледна точка на технологията,
12:30
in termsусловия of technologyтехнология we have had in patientsпациенти now for a while.
291
735000
3000
която използваме при пациенти от известно време.
12:33
And this is actuallyвсъщност a very briefкратък clipклипс --
292
738000
2000
И това всъщност е много кратък клип -
12:35
only about 30 secondsсекунди --
293
740000
2000
само около 30 секунди -
12:37
of a patientтърпелив who actuallyвсъщност receivedприет an organорган.
294
742000
3000
на пациент, който действително е получил орган.
12:40
(VideoВидео) LukeЛука MassellaMassella: I was really sickболен. I could barelyедва get out of bedлегло.
295
745000
2000
(Видео) Люк Масела: Бях много болен. Едва успявах да се измъкна от леглото.
12:42
I was missingлипсващ schoolучилище. It was prettyкрасива much miserableжалък.
296
747000
3000
Не ходех на училище. Беше доста мизерно.
12:45
I couldn'tне можех go out
297
750000
2000
Не можех да изляза
12:47
and playиграя basketballбаскетбол at recessваканция
298
752000
2000
и да играя баскетбол в междучасията,
12:49
withoutбез feelingчувство like I was going to passминавам out
299
754000
2000
без да се чувствам като че ли щях да припадна,
12:51
when I got back insideвътре.
300
756000
2000
когато се прибирах вътре.
12:53
I feltчувствах so sickболен.
301
758000
3000
Чувствах се толкова болен.
12:56
I was facingизправени пред basicallyв основата си a lifetimeживот of dialysisдиализа,
302
761000
3000
Пред мен се очертаваше живот на диализа
12:59
and I don't even like to think about what my life would be like
303
764000
2000
и дори не исках да мисля какъв живот ми предстоеше,
13:01
if I was on that.
304
766000
2000
ако трябваше да правя това.
13:03
So after the surgeryхирургия,
305
768000
2000
Така че след операцията
13:05
life got a lot better for me.
306
770000
2000
живота ми се подобри много.
13:07
I was ableспособен to do more things.
307
772000
2000
Бях в състояние да правя повече неща.
13:09
I was ableспособен to wrestleБоря се in highВисоко schoolучилище.
308
774000
2000
Бях в състояние дори да се боря в гимназията.
13:11
I becameстана the captainкапитан of the teamекип, and that was great.
309
776000
3000
Станах капитан на отбора, и това беше страхотно.
13:14
I was ableспособен to be a normalнормален kidхлапе with my friendsприятели.
310
779000
3000
Бях в състояние да бъде нормално дете с моите приятели.
13:17
And because they used my ownсобствен cellsклетки to buildпострои this bladderпикочния мехур,
311
782000
3000
И тъй като използваха моите собствените клетки, за да изградят този пикочен мехур,
13:20
it's going to be with me.
312
785000
2000
той щеше да бъде с мен.
13:22
I've got it for life, so I'm all setкомплект.
313
787000
3000
Имам го за цял живот, така че съм оправен.
13:25
(ApplauseАплодисменти)
314
790000
38000
(Аплодисменти)
14:03
JuanХуан EnriquezEnriquez: These experimentsексперименти sometimesпонякога work,
315
828000
2000
Хуан Енрикез: Тези експерименти понякога стават,
14:05
and it's very coolготино when they do.
316
830000
2000
и е много готино, когато те успеят.
14:07
LukeЛука, come up please.
317
832000
2000
Люк, ела тук моля те.
14:14
(ApplauseАплодисменти)
318
839000
15000
(Аплодисменти)
14:29
So LukeЛука, before last night,
319
854000
2000
И така Люк, преди снощи,
14:31
when'sкогато на the last time you saw TonyТони?
320
856000
2000
кога за последен път видя Тони?
14:33
LMLM: TenДесет yearsгодини agoпреди, when I had my surgeryхирургия --
321
858000
3000
ЛМ: Преди 10 години, когато имах хирургията -
14:36
and it's really great to see him.
322
861000
2000
и е наистина страхотно да го видя.
14:38
(LaughterСмях)
323
863000
2000
(Смях)
14:40
(ApplauseАплодисменти)
324
865000
6000
(Аплодисменти)
14:46
JEJE: And tell us a little bitмалко about what you're doing.
325
871000
2000
ХЕ: Кажи ни малко повече за това какво правиш.
14:48
LMLM: Well right now I'm in collegeколеж at the UniversityУниверситет of ConnecticutКънектикът.
326
873000
3000
ЛМ: Ами точно сега съм в колежа към Университета на Кънектикът.
14:51
I'm a sophomoreвторокурсник and studyingизучаване communicationsкомуникации, TVТЕЛЕВИЗИЯ and massмаса mediaсредства,
327
876000
4000
Втори курс съм и уча комуникации, телевизия и средства за масово осведомяване.
14:55
and basicallyв основата си tryingопитвайки to liveживея life like a normalнормален kidхлапе,
328
880000
3000
И в общи линии се опитвам да живея живота си като нормално момче,
14:58
whichкойто I always wanted growingнарастващ up.
329
883000
2000
което винаги съм искал когато растях.
15:00
But it was hardтвърд to do that when I was bornроден with spinaспина bifidaбифида
330
885000
2000
Но това е трудно да се прави, когато си се родил със спина бифида
15:02
and my kidneysбъбреците and bladderпикочния мехур weren'tне са били workingработа.
331
887000
3000
и когато бъбреците и пикочния ми мехур не работеха.
15:05
I wentотидох throughпрез about 16 surgeriesкабинети,
332
890000
2000
Направиха ми около 16 операции,
15:07
and it seemedизглеждаше impossibleневъзможен to do that
333
892000
2000
и изглеждаше невъзможно да се направи,
15:09
when I was in kidneyбъбрек failureнеуспех when I was 10.
334
894000
3000
когато имах бъбречна недостатъчност, когато бях на 10.
15:12
And this surgeryхирургия cameдойде alongзаедно
335
897000
2000
И тази операция бе направена
15:14
and basicallyв основата си madeизработен me who I am todayднес
336
899000
2000
и в общи линии ме направи това, което съм днес
15:16
and savedспасени my life.
337
901000
2000
и ми спаси живота.
15:18
(ApplauseАплодисменти)
338
903000
11000
(Аплодисменти)
15:29
JEJE: And Tony'sТони doneСвършен hundredsстотици of these?
339
914000
3000
ХЕ: И Тони е направил стотици като тази?
15:32
LMLM: What I know from, he's workingработа really hardтвърд in his labлаборатория
340
917000
3000
ЛМ: Това, което знам е, че той работи много усилено в лабораторията си
15:35
and comingидващ up with crazyлуд stuffматерия.
341
920000
2000
и измисля невероятни неща.
15:37
I know I was one of the first 10 people to have this surgeryхирургия.
342
922000
3000
Знам, че аз бях един от първите 10 души с тази операция.
15:40
And when I was 10, I didn't realizeосъзнавам how amazingудивителен it was.
343
925000
3000
И когато бях на 10, не осъзнавах колко невероятно бе това.
15:43
I was a little kidхлапе, and I was like,
344
928000
2000
Бях малко дете, и си казвах.
15:45
"Yeah. I'll have that. I'll have that surgeryхирургия."
345
930000
2000
"Да. Ще трябва да го направя. Ще ми направят тази операция."
15:47
(LaughterСмях)
346
932000
2000
(Смях)
15:49
All I wanted to do was to get better,
347
934000
2000
Всичко, което исках бе да се оправя,
15:51
and I didn't realizeосъзнавам how amazingудивителен it really was untilдо now that I'm olderпо-стари
348
936000
3000
и не осъзнавах колко невероятно е било досега, когато съм по-голям
15:54
and I see the amazingудивителен things that he's doing.
349
939000
3000
и виждам невероятните неща, които той прави.
15:58
JEJE: When you got this call out of the blueсин --
350
943000
3000
ХЕ: Когато изневиделица ти се обадиха -
16:01
Tony'sТони really shyсрамежлив,
351
946000
2000
Тони е много срамежлив,
16:03
and it tookвзеха a lot of convincingубедителен
352
948000
2000
и отне много убеждения,
16:05
to get somebodyнякой as modestскромен as TonyТони
353
950000
2000
да накараш някой толкова скромен като Тони
16:07
to allowпозволява us to bringвъвеждат LukeЛука.
354
952000
3000
да ни позволи да доведе Люк.
16:10
So LukeЛука, you go to your communicationsкомуникации professorsпрофесори --
355
955000
2000
Така че Люк, отиваш при преподавателите си по комуникации -
16:12
you're majoringспециалност in communicationsкомуникации --
356
957000
2000
ти си специалност комуникации -
16:14
and you askпитам them for permissionразрешение to come to TEDТЕД,
357
959000
2000
и ги молиш за разрешение да дойдеш в TED,
16:16
whichкойто mightбиха могли, може have a little bitмалко to do with communicationsкомуникации,
358
961000
2000
което може да има нещо общо с комуникациите,
16:18
and what was theirтехен reactionреакция?
359
963000
3000
и каква беше тяхната реакция?
16:21
LMLM: MostНай-много of my professorsпрофесори were all for it,
360
966000
2000
ЛМ: Повечето от моите професори бяха за,
16:23
and they said, "BringДонесе picturesснимки
361
968000
3000
и казаха: "Донеси снимки
16:26
and showшоу me the clipsклипове onlineна линия," and "I'm happyщастлив for you."
362
971000
3000
и ни покажи клиповете онлайн," и "Радвам се за теб."
16:29
There were a coupleдвойка that were a little stubbornупорит,
363
974000
2000
Имаше двама, които бяха малко инати,
16:31
but I had to talk to them.
364
976000
2000
но аз трябваше да говоря с тях.
16:33
I pulledизтегли them asideнастрана.
365
978000
3000
Издърпах ги настрана.
16:36
JEJE: Well, it's an honorчест and a privilegeпривилегия to meetСреща you.
366
981000
2000
ХE: Ами, чест и привилегия бе да се запознаем.
16:38
Thank you so much. (LMLM: Thank you so much.)
367
983000
2000
Благодаря ви много. (ЛМ: Благодаря ви много.)
16:43
JEJE: Thank you, TonyТони.
368
988000
2000
ХЕ: Благодаря ти Тони.
16:45
(ApplauseАплодисменти)
369
990000
3000
(Аплодисменти)
Translated by Darina Stoyanova
Reviewed by Anton Hikov

▲Back to top

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