TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Nina Tandon: Keinotekoisen kudoksesta huolehtiminen
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
Kudosinsinööri ja TED-jäsen Nina Tandon kasvattaa keinotekoisia sydämiä ja luita. Tämän tehdäkseen, hän tarvitsee uusia tapoja, joilla tukea keinotekoisesti kasvatettavia soluja -- tekniikoita, joita hän on kehitellyt yksinkertaisella mutta voimakkaalla menetelmällä, kopioimalla niiden luontaiset ympäristöt.
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
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
Good morning everybody.
0
0
3000
Hyvää huomenta kaikille.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
Työskentelen erityislaatuisten
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
pikkuriikkisten soluiksi kutsuttujen olioiden kanssa.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
Antakaa kun kerron teille millaista on
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
kasvattaa soluja laboratoriossa.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
Teen työtä labrassa, jossa ottamme solut pois niiden luontaisesta ympäristöstä.
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
Me istutamme ne astioihin,
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
joita kutsumme petrimaljoiksi.
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
Ruokimme niitä -- tietysti steriilisti --
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
niin kutsutulla soluviljelmän kasvatusliuoksella -- joka on kuin niiden ruokaa --
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
ja me kasvatamme niitä hautomoissa.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
Miksi teen tätä?
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
Tarkkailemme soluja levyillä,
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
ja ne ovat vain pinnalla.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
Mutta pääasiassa meidän tavoitteemme
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
on luoda soluista kudosta.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
Mitä se tarkoittaa?
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
Se tarkoittaa oikean sydämen luomista,
00:59
let's say,
18
44000
2000
tai sanotaan vaikka
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
osa luuta,
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
joka voidaan asettaa ihmiskehoon.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
Sen lisäksi niitä voidaan käyttää malleina sairaustutkimuksessa.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
Ja tähän tarkoitukseen, perinteiset soluviljelmätekniikat
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
eivät vain ole tarpeeksi.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
Solut kärsivät ikään kuin koti-ikävästä;
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
astia ei tunnu niille kodilta.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
Joten meidän täytyy paremmin kopioida niiden luonnollinen ympäristö,
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
jotta saamme ne kasvamaan.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
Kutsumme tätä biomimeettiseksi paradigmaksi --
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
luonnon kopioimista laboratorio-olosuhteissa.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
Otetaan sydän esimerkki,
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
tutkimusteni pääaihe.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
Mikä tekee sydämestä ainutlaatuisen?
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
Se sykkii
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
rytmissä, väsymättä, uskollisesti.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
Me kopiomme tämän labrassa
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
varustamalla soluviljelmät elektrodeilla.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
Nämä elektrodit toimivat kuin minitahdistimina,
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
jotta solut saadaan supistumaan labrassa.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
Mitä muuta tiedämme sydämestä?
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
Sydänsolut ovat suhteellisen ahneita.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
Luonto ravitsee sydänsoluja kehossa
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
erittäin tiheällä verisuonistolla.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
Labrassa me teemme mikro-kanavia
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
biomateriaaleihin,
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
joissa kasvatamme solut.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
Tällä tavoin soluviljelmien kasvatusliuos, solujen ravinto,
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
kulkee läpi tukirunkojen, joissa kasvatamme soluja --
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
hyvin samankaltaisesti kuin
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
hiussuonessa sydämessä.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
Tämä tuo meidät ensimmäiseen opetukseen:
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
elämä voi tehdä hyvin paljon sangen vähällä.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
Otetaan nyt esimerkiksi sähköinen stimulointi.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
Katsotaan kuinka voimakas vain yksi näistä voi olla.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
Vasemmalla näemme pienen palan sykkivää sydänkudosta,
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
jonka kasvatin rotan soluista labrassa.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
Se on pienen vaahtokarkin kokoinen.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
Ja yhden viikon jälkeen, se sykkii.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
Näette sen vasemmassa yläkulmassa.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
Mutta ei hätää jos ette näe sitä niin tarkasti.
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
On ihmeellistä, että nämä solut sykkivät alkuunkaan.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
Mutta mikä on todella hämmästyttävää,
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
on se että, kun stimuloimme soluja sähköllä,
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
kuten tahdistimella,
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
ne sykkivät niin paljon enemmän.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
Mutta tämä tuo meidät oppituntiin numero kaksi:
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
solut tekevät kaiken työn.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
Kudosinsinööreillä on hieman identiteettikriisi,
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
koska rakennusinsinöörit
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
rakentavat siltoja ja isoja asioita,
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
tietokoneinsinöörit tietokoneita,
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
mutta mitä me teemme
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
on rakentamisen mahdollistavan teknologian soluille itselleen.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
Mitä tämä tarkoittaa meille?
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
Tehdään jotain hyvin yksinkertaista.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
Muistutetaan itseämme siitä,
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
että solut eivät ole abstrakti käsite.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
Muistetaan, että solut ylläpitävät elämiämme
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
hyvin todellisella tavalla.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
"Olet mitä syöt", voisi myös kuulua myös
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
"Olet mitä solusi syövät."
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
Ja mahamme mikro-organismit,
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
nämä solut eivät välttämättä ole edes ihmisestä.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
Mutta kannattaa myös ottaa huomioon se,
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
että solut ohjaavat meidän kokemustamme elämästä.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
Jokaisen äänen, näyn, kosketuksen, maun ja hajun takana
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
on vastaava joukko soluja,
03:40
that receive this information
87
205000
2000
jotka vastaanottavat tämän informaation
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
ja tulkitsevat sen meille.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
Tämä herättää kysymyksen:
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
tulisiko meidän laajentaa käsitystämme ympäristön hoidosta
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
sisällyttääksemme omien kehojemme ekosysteemin?
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
Kutsun teidät puhumaan tästä kanssani myöhemmin,
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
ja sillä välin, toivotan teille onnea.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
Välttykööt kaikki terveet solunne
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
uhanalaisuudelta.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
Kiitos.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
(Aplodeja)
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