TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
נינה טנדון: לדאוג לרקמה מהונדסת
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
מהנדסת הרקמות וחברת TED נינה טנדון מגדלת לבבות ועצמות מלאכותיים. כדי לעשות זאת, היא זקוקה לדרכים חדשות להעביר תאים שגודלו בצורה מלאכותית -- טכניקה שהיא פיתחה בשיטה הפשוטה והחזקה של שיכפול הסביבה הטבעית.
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
בוקר טוב לכולכם.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
אני עובדת עם יצורים ממש מדהימים
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
קטנטנים שנקראים תאים.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
ותנו לי להגיד לכם איך זה
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
לגדל את התאים האלה במעבדה.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
אני עובדת במעבדה בה אנחנו לוקחים תאים מהסביבה הטבעית שלהם.
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
אנחנו שמים אותם בתוך צלוחיות
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
שאנחנו לפעמים קוראים להן צלחות פטרי.
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
ואנחנו מאכילים אותם -- בצורה סטרילית כמובן --
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
עם מה שאנחנו קוראים לו חומר גידול תאים -- שזה כמו האוכל שלהם --
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
ואנחנו מגדלים אותם בתוך אינקובטורים.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
למה אני עושה זאת?
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
אנחנו עוקבים אחרי התאים בצלוחית,
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
והם רק על פני השטח.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
אבל מה שאנחנו באמת מנסים לעשות במעבדה שלי
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
הוא להנדס מהם רקמות.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
מה זה בכלל אומר?
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
ובכן זה אומר לגדל לב אמיתי,
00:59
let's say,
18
44000
2000
לדוגמה,
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
או לגדל חלק של עצם
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
שאפשר להחזיר לגוף.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
לא רק זה, אלא שגם אפשר להשתמש בהם למודלים של מחלות.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
ולמטרה זו, שיטות מסורתיות של גידול תאים
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
לא ממש מספיקות.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
התאים נמצאים בסוג של געגוע הביתה;
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
הצלוחית לא מרגישה להם כמו הבית.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
ואז אנחנו צריכים לדמות את הסביבה הטבעית שלהם טוב יותר
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
כדי לגרום להם לשגשג.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
אנחנו קוראים לזה הפרדיגמה הביומימטית --
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
לחקות את הטבע במעבדה.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
הבא ניקח את הדוגמה של הלב,
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
הנושא של חלק גדול מהמחקר שלי.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
מה מייחד את הלב?
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
ובכן, הלב פועם,
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
במקצב, ללא הפסקה, באמינות.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
אנחנו מעתיקים את זה במעבדה
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
על ידי התקנת אלקטרודות על מערכות תרבית התאים.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
האלקטרודות האלה מדמות מעין קוצב לב קטן
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
כדי לגרום לתאים להתכווץ במעבדה.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
מה עוד אנו יודעים על הלב?
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
ובכן תאי לב הם מאוד חמדנים.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
הטבע מאכיל את תאי הלב בגוף שלכם
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
עם אספקת דם מאוד צפופה.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
במעבדה, אנחנו מדמים מיקרו דוגמאות של ערוצים
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
בחומר הביולוגי
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
עליהם אנחנו מגדלים את התאים.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
וזה מאפשר לנו להזרים את האוכל של תרבית התאים, האוכל של התאים,
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
דרך הפיגום עליו אנחנו מגדלים את התאים --
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
מאוד דומה למה שתצפו
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
ממצע נימים בלב.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
אז זה מביא אותי לשיעור הראשון:
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
החיים יכולים לעשות הרבה עם ממש מעט.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
הבא ניקח לדוגמה את הגרוי החשמלי.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
הבא נראה כמה חזק יכול להיות אחד מהצרכים האלה.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
משמאל, רואים פיסה קטנה של רקמת לב פועמת
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
שהנדסתי מתאי עכברוש במעבדה.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
זה בערך בגודל של מיני מרשמלו.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
ואחרי שבוע אחד, זה פועם.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
אתם יכולים לראות את זה בפינה השמאלית העליונה.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
אבל אל תדאגו אם אתם לא רואים את זה טוב.
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
זה מדהים שהתאים האלה פועמים בכלל.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
אבל מה שמדהים באמת
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
זה שהתאים, כשאנחנו מגרים אותם חשמלית
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
כמו עם קוצב לב,
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
הם פועמים מהר יותר.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
אבל זה מביא אותי לשיעור השני:
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
התאים עושים את כל העבודה.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
במובן מסויים, למהנדסי רקמות יש משבר זהות קטן פה,
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
מפני שמהנדסי מבנים
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
בונים גשרים ודברים גדולים,
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
מהנדסי מחשבים, מחשבים,
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
אבל מה שאנחנו עושים
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
זה בעצם לבנות טכנולוגיות מאפשרות בשביל התאים בעצמם.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
מה זה אומר מבחינתנו?
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
בואו נעשה משהו ממש פשוט.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
בואו נזכיר לעצמנו
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
שהתאים הם לא מושגים מופשטים.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
בואו ניזכר שהתאים שלנו מקיימים את חיינו
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
בדרך מאוד ממשית.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
"אנחנו מה שאנחנו אוכלים," יכול באמת להיות מתורגם
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
ל, "אנחנו מה שהתאים שלנו אוכלים."
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
ובהקשר לחיידקי המעיים שלנו,
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
התאים האלה לא חייבים להיות אנושיים.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
אבל כדאי גם להזכיר
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
שתאים גם מתווכים את החוויות שלנו בחיים.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
מאחורי כל קול, מראה, מגע, טעם וריח
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
יש סט תאים תואמים
03:40
that receive this information
87
205000
2000
שקולטים את המידע
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
ומפרשים אותו בשבילנו.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
וזה מביא לשאלה:
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
האם נרחיב את התפיסה של דיילות סביבתית
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
כדי לכלול את המערכת האקולוגית של גופינו?
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
אני מזמינה אתכם לדבר איתי על זה בהרחבה,
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
ובינתיים, אני מאחלת לכם בהצלחה.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
מי יתן ואף אחד מהתאים הלא-סרטניים שלכם
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
יהפוך למין נכחד.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
תודה לכם.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
(מחיאות כפיים)
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