TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Nina Tandon: Hege von künstlichem Gewebe
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Gewebetechnikerin und TED Fellow Nina Tandon züchtet künstliche Herzen und Knochen. Dafür braucht sie neue Methoden der Hege für künstlich erzeugte Zellen – Techniken, die sie mit einer einfachen aber potenten Methode entwickelt hat, bei der sie die natürliche Umgebung der Zellen nachahmt.
Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
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Good morning everybody.
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Ich grüße Sie.
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I work with really amazing,
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Ich arbeite mit geradezu bezaubernden,
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little, itty-bitty creatures called cells.
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winzig kleinen Geschöpfen, die man Zellen nennt.
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And let me tell you what it's like
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Lassen Sie mich Ihnen erzählen, wie es ist,
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to grow these cells in the lab.
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diese Zellen in einem Labor aufzuziehen.
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I work in a lab where we take cells out of their native environment.
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Ich arbeite in einem Labor, in dem wir die Zellen aus ihrer angestammten Umgebung nehmen.
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We plate them into dishes
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Wir bringen sie auf Schalen,
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that we sometimes call petri dishes.
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die wir mitunter Petri-Schalen nennen.
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And we feed them -- sterilely of course --
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Und wir füttern sie – natürlich steril –
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with what we call cell culture media -- which is like their food --
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mit sogenannter Zellnährlösung – so etwas wie ihr Essen –
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and we grow them in incubators.
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und wir lassen sie in Inkubatoren wachsen.
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Why do I do this?
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Warum mache ich das?
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We observe the cells in a plate,
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Wir beobachten die Zellen in der Schale,
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and they're just on the surface.
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und sie sind nur auf der Oberfläche.
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But what we're really trying to do in my lab
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Aber in Wirklichkeit versuchen wir in meinem Labor,
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is to engineer tissues out of them.
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die Zellen zu Gewebe zu arrangieren.
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What does that even mean?
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Was bedeutet das überhaupt?
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Well it means growing an actual heart,
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Nun, es bedeutet, dass man ein richtiges Herz wachsen lässt,
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let's say,
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oder vielleicht
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or grow a piece of bone
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ein Stück eines Knochens,
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that can be put into the body.
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das in einen Körper eingebracht werden kann.
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Not only that, but they can also be used for disease models.
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Nicht nur das, die Zellen können auch für Krankheitsmodelle gebraucht werden.
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And for this purpose, traditional cell culture techniques
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Denn für diesen Zweck genügen herkömmliche Techniken
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just really aren't enough.
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der Zellkultivierung nicht.
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The cells are kind of homesick;
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Die Zellen haben so etwas wie Heimweh;
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the dish doesn't feel like their home.
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in der Schale fühlen sie sich nicht heimisch.
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And so we need to do better at copying their natural environment
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Also müssen wir besser darin werden, ihre natürliche Umgebung
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to get them to thrive.
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nachzuahmen, damit sie gedeihen.
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We call this the biomimetic paradigm --
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Wir nennen dies das Biomimetische Paradigma –
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copying nature in the lab.
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das Kopieren der Natur im Labor.
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Let's take the example of the heart,
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Nehmen wir das Beispiel des Herzens,
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the topic of a lot of my research.
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ein zentrales Thema meiner Forschung.
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What makes the heart unique?
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Was macht das Herz einzigartig?
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Well, the heart beats,
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Nun, das Herz schlägt,
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rhythmically, tirelessly, faithfully.
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rhythmisch, unermüdlich, treu.
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We copy this in the lab
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Wir ahmen dies im Labor nach,
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by outfitting cell culture systems with electrodes.
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indem wir die Zellkultur-Systeme mit Elektroden ausstatten.
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These electrodes act like mini pacemakers
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Diese Elektroden agieren wie kleine Schrittmacher,
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to get the cells to contract in the lab.
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damit die Zellen im Labor kontrahieren.
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What else do we know about the heart?
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Was wissen wir noch über das Herz?
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Well, heart cells are pretty greedy.
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Nun, das Herz ist ziemlich gierig.
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Nature feeds the heart cells in your body
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Die Natur nährt die Herzzellen in ihrem Körper
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with a very, very dense blood supply.
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mit Hilfe einer sehr, sehr dichten Blutversorgung.
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In the lab, we micro-pattern channels
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Im Labor versehen wir die Biomaterialien,
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in the biomaterials
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auf denen wir die Zellen züchten,
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on which we grow the cells,
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mit Mikrostrukturkanälen.
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and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
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Das ermöglicht es uns, die Nährlösung durch
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through the scaffolds where we're growing the cells --
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den Zellträger zu pumpen, auf dem wir die Zellen züchten –
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a lot like what you might expect
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in etwa so, wie Sie das bei
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from a capillary bed in the heart.
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einem Kapillarbett im Herzen erwarten würden.
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So this brings me to lesson number one:
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Das bringt mich zur Lektion Nummer Eins:
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life can do a lot with very little.
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das Leben kann eine Menge aus ziemlich wenig machen.
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Let's take the example of electrical stimulation.
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Nehmen wir das Beispiel der elektrischen Stimulation.
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Let's see how powerful just one of these essentials can be.
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Schauen wir uns an, wie kraftvoll eine dieser Grundlagen sein kann.
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On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
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Zur Linken sehen wir ein winziges Stück schlagendes Herzgewebe,
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that I engineered from rat cells in the lab.
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das ich aus Rattenzellen im Labor hergestellt habe.
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It's about the size of a mini marshmallow.
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Es hat ungefahr die Größe eines Minischaumkusses.
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And after one week, it's beating.
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Und nach einer Woche schlägt es.
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You can see it in the upper left-hand corner.
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Sie sehen es in der oberen linken Ecke.
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But don't worry if you can't see it so well.
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Nicht schlimm, wenn Sie es nicht so gut erkennen können.
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It's amazing that these cells beat at all.
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Es ist erstaunlich, dass diese Zellen überhaupt schlagen.
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But what's really amazing
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Aber wirklich erstaunlich ist,
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is that the cells, when we electrically stimulate them,
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dass diese Zellen bei elektrischer Stimlulation –
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like with a pacemaker,
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wie mit einem Schrittmacher –
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that they beat so much more.
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dass Sie so viel heftiger schagen.
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But that brings me to lesson number two:
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Das bringt mich zur Lektion Nummer Zwei:
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cells do all the work.
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Zellen machen die ganze Arbeit.
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In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
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In gewissem Sinne haben Gewebetechnologen hierbei eine Art Identitätskrise,
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because structural engineers
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denn Statiker
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build bridges and big things,
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bauen Brücken und große Dinge,
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computer engineers, computers,
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Elektroingenieure bauen Computer,
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but what we are doing
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aber was wir machen,
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is actually building enabling technologies for the cells themselves.
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ist, vielmehr Hilfstechnologien für die Zellen zu bauen.
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What does this mean for us?
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Was bedeutet das für uns?
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Let's do something really simple.
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Machen wir etwas sehr Einfaches.
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Let's remind ourselves
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Erinnern wir uns daran,
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that cells are not an abstract concept.
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dass Zellen keine abstrakte Idee sind.
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Let's remember that our cells sustain our lives
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Erinnern wir uns daran, dass Zellen unser Leben
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in a very real way.
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in einem sehr realen Sinn erhalten.
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"We are what we eat," could easily be described
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"Wir sind was wir essen", könnte genau so gut lauten
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as, "We are what our cells eat."
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"Wir sind, was unsere Zellen essen."
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And in the case of the flora in our gut,
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Und im Fall unserer Darmflora
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these cells may not even be human.
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sind diese Zellen vielleicht nicht mal menschlisch.
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But it's also worth noting
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Aber es ist auch bemerkenswert,
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that cells also mediate our experience of life.
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dass Zellen auch unsere Erfahrung des Lebens vermitteln.
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Behind every sound, sight, touch, taste and smell
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Hinter jedem Klang, Bild, Gefühl, Geschmack und Geruch
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is a corresponding set of cells
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steckt eine korrespondierende Gruppe von Zellen,
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that receive this information
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die diese Information empfangen
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and interpret it for us.
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und für uns interpretieren.
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It begs the question:
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Das drängt die Frage auf:
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shall we expand our sense of environmental stewardship
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ob wir unseren Sinn für die Erhaltung der Natur
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to include the ecosystem of our own bodies?
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auf die Ökosysteme unserer eigenen Körper ausweiten sollten?
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I invite you to talk about this with me further,
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Ich lade Sie ein, weiter mit mir darüber zu diskutieren,
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and in the meantime, I wish you luck.
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bis dahin wünsche ich Ihnen Glück.
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May none of your non-cancer cells
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Auf dass keine Ihrer nichtonkologischen Zellen
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become endangered species.
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vom Aussterben bedroht werden.
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Thank you.
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Danke.
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(Applause)
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228000
4000
(Applaus)
ABOUT THE SPEAKER
Nina Tandon - Tissue engineering researcherNina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies.
Why you should listen
Nina Tandon studies electrical signaling in the context of tissue engineering, with the goal of creating “spare parts” for human implantation and/or disease models. After receiving a bachelor’s degree in electrical engineering from Cooper Union, Nina worked on an electronic nose used to “smell” lung cancer as a Fulbright scholar in Rome. She studied electrical stimulation for cardiac tissue engineering at MIT and Columbia, and now continues her research on electrical stimulation for broader tissue-engineering applications. Tandon was a 2011 TED Fellow and a 2012 Senior Fellow. Nina was also honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.
Nina Tandon | Speaker | TED.com