TED2011
Anthony Atala: Printing a human kidney
Անթոնի Աթալա: Տպելով մարդու երիկամ:
Filmed:
Readability: 4.1
3,095,211 views
Վիրաբույժ Անթոնի Աթալան ցույց է տալիս առաջին փուլում գտվող մի փորձ, որը կարող է մի օր լուծել օրգանների փոխպատվաստման խնդիրը ՝ եռաչափ մի տպիչ, որը օգտագործում է կենդանի բջիջները երիկամի տրանսպլանտատ ստանալու համար։ Նմանատիպ տեխնոլորգիայից օգտվելով Բժ․ Աթալայի երիտասարդ հիվանդը՝ Լյուկ Մասելան 10 տարի առաջ փոխպատվաստվեց նման միզապարկով, ում հետ կծանոթանանք բեմից։
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. Full bio
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 actually a major health crisis today
0
0
3000
Այսօր իրականում մի մեծ
առողջապահական ճգնաժամ գոյություն ունի
առողջապահական ճգնաժամ գոյություն ունի
00:18
in terms of the shortage of organs.
1
3000
2000
օրգանների պակասության առումով։
00:20
The fact is that we're living longer.
2
5000
2000
Փաստ է այն, որ մենք
ավելի երկար ենք ապրում։
ավելի երկար ենք ապրում։
00:22
Medicine has done a much better job
3
7000
2000
Բժշկությունը շատ ավելի լավ գործ է կատարել՝
00:24
of making us live longer,
4
9000
2000
մեզ օգնելով, որ ավելի երկար ապրենք,
00:26
and the problem is, as we age,
5
11000
2000
և խնդիրն այն է, երբ տարիք ենք առնում,
00:28
our organs tend to fail more,
6
13000
3000
մեր օրգանները ավելի են հակված չաշխատելու,
00:31
and so currently
7
16000
2000
և այդպիսով այժմ
00:33
there are not enough organs to go around.
8
18000
2000
բացը լրացնելու համար
բավականաչափ օրգան չկա։
բավականաչափ օրգան չկա։
00:35
In fact, in the last 10 years,
9
20000
2000
Փաստն այն է, որ նախկին 10 տարում,
00:37
the number of patients requiring an organ has doubled,
10
22000
3000
օրգանի պահանջ ունեցող
հիվանդների քանակը կրկնապատկվել է,
հիվանդների քանակը կրկնապատկվել է,
00:40
while in the same time,
11
25000
2000
այն ժամանակ, երբ
00:42
the actual number of transplants has barely gone up.
12
27000
3000
տրանսպլանտատների
իրական քանակը աճել է դանդաղ։
իրական քանակը աճել է դանդաղ։
00:45
So this is now a public health crisis.
13
30000
2000
Այժմ սա հանրային
առողջապահական խնդիր է։
առողջապահական խնդիր է։
00:47
So that's where this field comes in
14
32000
2000
Ահա այստեղ կարևորվում է այս ոլորտը,
00:49
that we call the field of regenerative medicine.
15
34000
2000
որը կոչվում է ռեգեներացիոն բժշկության։
00:51
It really involves many different areas.
16
36000
2000
Այն իրապես տարբեր
ոլորտներ է ընդգրկում։
ոլորտներ է ընդգրկում։
00:53
You can use, actually, scaffolds,
17
38000
2000
Կարող եք օգտագործել, լաստակներ,
00:55
biomaterials --
18
40000
2000
կենսանյութեր --
00:57
they're like the piece of your blouse or your shirt --
19
42000
2000
դրանք նման են Ձեր
վերնաշապիկից մի կտորի՝
վերնաշապիկից մի կտորի՝
00:59
but specific materials you can actually implant in patients
20
44000
3000
հատուկ նյութեր, որենք կարող են
փոխպատվաստվել հիվանդներին,
փոխպատվաստվել հիվանդներին,
01:02
and they will do well and help you regenerate.
21
47000
3000
նյութեր, որոնք ձեզ կօգնեն վերականգնվել։
01:05
Or we can use cells alone,
22
50000
3000
Կարող ենք օգտագործել միայն բջիջներ ,
01:08
either your very own cells
23
53000
2000
կամ Ձեր սեփական բջիջները
01:10
or different stem cell populations.
24
55000
2000
կամ ցողունային բջիջների
տարբեր համախմբեր։
տարբեր համախմբեր։
01:12
Or we can use both.
25
57000
2000
Կամ օգտտագործել մի քանիսը միաժամանակ։
01:14
We can use, actually, biomaterials
26
59000
2000
Մենք օդտագործում
ենք թե՛ կենսանյութեր,
ենք թե՛ կենսանյութեր,
01:16
and the cells together.
27
61000
2000
և թե՛ բջիջներ։
01:18
And that's where the field is today.
28
63000
3000
Ահա թե որտեղ է հասել այս ոլորտն այսօր։
01:21
But it's actually not a new field.
29
66000
2000
Բայց իրականում սա նոր ոլորտ չէ։
01:23
Interestingly, this is a book
30
68000
2000
Հետաքրքիր է, սա մի գիրք է,
01:25
that was published back in 1938.
31
70000
3000
որը 1938-ին է հրատարակվել։
01:28
It's titled "The Culture of Organs."
32
73000
2000
Կոչվում է «Օրգանների կուլտուրա»։
01:30
The first author, Alexis Carrel, a Nobel Prize winner.
33
75000
3000
Առաջին հեղինակը Ալեքսիս Քարելն է՝
Նոբելյան մրցանակակիր։
Նոբելյան մրցանակակիր։
01:33
He actually devised some of the same technologies
34
78000
2000
Նա նմանատիպ տեխնոլոգիա է հայտնագործել,
01:35
used today for suturing blood vessels,
35
80000
2000
որը անոթներ կարելու
համար է օգտագործվում,
համար է օգտագործվում,
01:37
and some of the blood vessel grafts we use today
36
82000
3000
այժմ օգտագործվող որոշ
արյունատար անոթների պատվաստներ,
արյունատար անոթների պատվաստներ,
01:40
were actually designed by Alexis.
37
85000
3000
իրականում նախագծել է Ալեքսիսը։
01:43
But I want you to note his co-author:
38
88000
3000
Բայց ուզում եմ ուշադրություն
դարձնեք իր համահեղինակին՝
դարձնեք իր համահեղինակին՝
01:46
Charles Lindbergh.
39
91000
2000
Չարլզ Լինդբերգին։
01:48
That's the same Charles Lindbergh
40
93000
3000
Դա նույն Չարլզ Լինդբերգն է,
01:51
who actually spent the rest of his life
41
96000
2000
ով իր կյանքի մնացած մասը անցկացրեց
01:53
working with Alexis
42
98000
2000
աշխատելով Ալեքսիսի հետ
01:55
at the Rockefeller Institute in New York
43
100000
2000
Նյու Յորքի Ռոքֆելեր ինստիտուտում
01:57
in the area of the culture of organs.
44
102000
2000
օրգանների կուլտուրաների ոլորտում։
01:59
So if the field's been around for so long,
45
104000
2000
Եթե ոլորտը այսքան
երկար գոյություն ունի,
երկար գոյություն ունի,
02:01
why so few clinical advances?
46
106000
2000
ինչո՞ւ են կլինիկական
առաջընթացները քիչ։
առաջընթացները քիչ։
02:03
And that really has to do to many different challenges.
47
108000
3000
Եվ դա իրականում տարբեր
դժվարություններից է կապված։
դժվարություններից է կապված։
02:06
But if I were to point to three challenges,
48
111000
2000
Բայց, եթե մատնանշեի
երեք դժվարություն ,
երեք դժվարություն ,
02:08
the first one is actually the design of materials
49
113000
2000
առաջինը կլիներ նյութերի նախագծումը,
02:10
that could go in your body
50
115000
2000
որոնք կարող էին ձեր մարմնում տեղադրվել
02:12
and do well over time.
51
117000
2000
և ժամանակի ընթացքում լավ աշխատել։
02:14
And many advances now,
52
119000
2000
Եվ հիմա շատ զարգացումներ կան,
02:16
we can do that fairly readily.
53
121000
2000
մենք դա կարող ենք բավականին հեշտորեն անել։
02:18
The second challenge was cells.
54
123000
2000
Երկրորդ դժվարությունը բջիջները կլինեին։
02:20
We could not get enough of your cells to grow outside of your body.
55
125000
3000
Չէինք կարողանա բավականին բջիջների
պարտադրել աճել մարմնից դուրս։
պարտադրել աճել մարմնից դուրս։
02:23
Over the last 20 years, we've basically tackled that.
56
128000
3000
Նախկին 20 տարում, մենք
հիմնականում դա ենք հաղթահարել։
հիմնականում դա ենք հաղթահարել։
02:26
Many scientists can now grow many different types of cells.
57
131000
2000
Այժմ տարբեր տեսակի բջիջներ են աճեցվում։
02:28
Plus we have stem cells.
58
133000
2000
Բացի դա մենք ունենք ցողունային բջիջներ։
02:30
But even now, 2011,
59
135000
3000
Բայց նույնիսկ հիմա, 2011-ին,
02:33
there's still certain cells that we just can't grow from the patient.
60
138000
4000
կան որոշ բջիջներ, որց
չենք կարողանում աճեցնել։
չենք կարողանում աճեցնել։
02:37
Liver cells, nerve cells, pancreatic cells --
61
142000
3000
Լյարդի, նյարդային,
ենթաստամոքսային գեղձի բջիջներ --
ենթաստամոքսային գեղձի բջիջներ --
02:40
we still can't grow them even today.
62
145000
3000
որանց դեռ չենք կարող աճեցնել այսօր ։
02:43
And the third challenge is vascularity,
63
148000
2000
Եվ երրորդ դժվարությունը
անոթայնությունն է,
անոթայնությունն է,
02:45
the actual supply of blood
64
150000
3000
արյան իսկական մատակարարումը,
02:48
to allow those organs or tissues to survive
65
153000
3000
որպեսզի այդ օրգանները կամ
հյուսվածքները կենդանի մնան
հյուսվածքները կենդանի մնան
02:51
once we regenerate them.
66
156000
2000
մեր վերականգնելուց հետո։
02:53
So we can actually use biomaterials now.
67
158000
2000
Այժմ կարող ենք օգտագործել կենսանյութեր։
02:55
This is actually a biomaterial.
68
160000
2000
Սա կենսանյութ է իրականում։
02:57
We can weave them, knit them, or we can make them like you see here.
69
162000
3000
Կարող ենք դրանց հյուսել, գործել, կամ
այնպես, ինչպես այստեղ է։
այնպես, ինչպես այստեղ է։
03:00
This is actually like a cotton candy machine.
70
165000
3000
Իրականում սա բամբակե
քաղցրավենիքի մեքենայի պես է։
քաղցրավենիքի մեքենայի պես է։
03:03
You saw the spray going in.
71
168000
2000
Տեսաք ցողն ինչպես է ներս գնում։
03:05
That was like the fibers of the cotton candy
72
170000
2000
Դա բամբակե քաղցրի թելիկի նման էր,
03:07
creating this structure, this tubularized structure,
73
172000
2000
որն ստեղծում է այս գլանաձև կառույցը,
03:09
which is a biomaterial
74
174000
2000
որը հենց կենսանյութն է,
03:11
that we can then use
75
176000
2000
դա հետո կարող ենք օգտագործել
03:13
to help your body regenerate
76
178000
2000
օգնելով վերականգնել մարմիը ,
03:15
using your very own cells to do so.
77
180000
3000
օգտագործելով ձեր, իսկ բջիջները։
03:18
And that's exactly what we did here.
78
183000
2000
Եվ դա հենց այն է, ինչ որ արիցնք այստեղ ։
03:20
This is actually a patient
79
185000
2000
Սա իրականում մի հիվանդ է,
03:22
who [was] presented with a deceased organ,
80
187000
2000
ով մեզ մոտ եկավ մահացած մի օրգանով,
03:24
and we then created one of these smart biomaterials,
81
189000
3000
և հետո մենք այս
կենսանյութերից մեկը ստեղծեցինք,
կենսանյութերից մեկը ստեղծեցինք,
03:27
and then we then used that smart biomaterial
82
192000
2000
և հետո այդ կենսանյութն օգտագործեցինք
03:29
to replace and repair
83
194000
3000
որպեսզի փոխարինենք և վերականգնենք
03:32
that patient's structure.
84
197000
2000
այդ հիվանդի կառույցվածքը։
03:34
What we did was we actually
85
199000
2000
Այն ինչ մենք արեցինք, իրականում,
03:36
used the biomaterial as a bridge
86
201000
2000
օգտագործեցինք կենսանյութը որպես կամուրջ
03:38
so that the cells in the organ
87
203000
2000
այնպես, որ օրգանի բջիջները,
03:40
could walk on that bridge, if you will,
88
205000
2000
կարելի է ասել կարողանան «կամուրջով քայլել»
03:42
and help to bridge the gap
89
207000
2000
և օգնել, որպեսզի բացատը լրացվի
03:44
to regenerate that tissue.
90
209000
2000
դրանով իսկ վերականգնելով հյուսվածքը։
03:46
And you see that patient now six months after
91
211000
2000
Այժմ դուք նրան
տեսնում եք վեց ամիս անց
տեսնում եք վեց ամիս անց
03:48
with an X-ray showing you the regenerated tissue,
92
213000
3000
վերականգնված հյուսվածքը
ցուցադրող ռենտգենով,
ցուցադրող ռենտգենով,
03:51
which is fully regenerated
93
216000
2000
որն ամբողջապես վերականգնված է,
03:53
when you analyze it under the microscope.
94
218000
3000
անգամ, երբ մանրադիտակի տակ ենք վերլուծում։
03:56
We can also use cells alone.
95
221000
2000
Կարող ենք նաև միայն բջիջներն օգտագործել։
03:58
These are actually cells that we obtained.
96
223000
3000
Սրանք իրականում մեր հայթայթած բջիջներ են։
04:01
These are stem cells that we create from specific sources,
97
226000
3000
Սրանք ցողունային բջիջներ են,որոնք
հատուկ աղբյուրներից ենք ստացել
հատուկ աղբյուրներից ենք ստացել
04:04
and we can drive them to become heart cells,
98
229000
2000
և կարող ենք նրանց սրտի բջիջներ դարձնել,
04:06
and they start beating in culture.
99
231000
2000
և նրանք կուլտուրայում սկսում են բաբախել։
04:08
So they know what to do.
100
233000
2000
Իրանք իրենց գործը գիտեն։
04:10
The cells genetically know what to do,
101
235000
2000
Բջիջները ծագումնաբանորեն գիտեն ինչ անել,
04:12
and they start beating together.
102
237000
2000
և սկսում են միասին բաբախել։
04:14
Now today, many clinical trials
103
239000
2000
Այսօր, շատ կլինիկական փորձեր
04:16
are using different kinds of stem cells
104
241000
2000
տարբեր ցողունային բջիջներ են օգտագործում
04:18
for heart disease.
105
243000
2000
սրտային հիվանդության համար։
04:20
So that's actually now in patients.
106
245000
3000
Դա այժմ կատարվում է հիվանդների մոտ։
04:23
Or if we're going to use larger structures
107
248000
2000
Կամ պետք է ավելի մեծ
կառույցներ օգտագործենք
կառույցներ օգտագործենք
04:25
to replace larger structures,
108
250000
2000
ավելի մեծ կառույցները փոխաինելու համար՝
04:27
we can then use the patient's own cells,
109
252000
2000
օգտագործելով հիվանդի բջիջները,
04:29
or some cell population,
110
254000
2000
կամ որևԷ բջջային համախումբ,
04:31
and the biomaterials,
111
256000
2000
և կենսանյութերը՝
04:33
the scaffolds, together.
112
258000
2000
լաստակների հետ միասին։
04:35
So the concept here:
113
260000
2000
գաղափարը ինչումն է,
04:37
so if you do have a deceased or injured organ,
114
262000
3000
եթե մահացած կամ վնասված օրգան ունեք,
04:40
we take a very small piece of that tissue,
115
265000
2000
այդ հյուսվածքից փոքր
մասնիկ ենք վերցնում,
մասնիկ ենք վերցնում,
04:42
less than half the size of a postage stamp.
116
267000
3000
ավելի փոքր քան նամականիշի կեսը։
04:45
We then tease the cells apart,
117
270000
3000
Ապա բջիջներն իրարից հեռացնում ենք,
04:48
we grow the cells outside the body.
118
273000
2000
ու դրանց աճեցնում մարմնից դուրս։
04:50
We then take a scaffold, a biomaterial --
119
275000
3000
Ապա վերցնում ենք մի
լաստակ, մի կենսանյութ --
լաստակ, մի կենսանյութ --
04:53
again, looks very much like a piece of your blouse or your shirt --
120
278000
3000
կրկին, դա նման է վերնաշապիկի մասնիկի --
04:56
we then shape that material,
121
281000
2000
ապա նյութը ձևավորում ենք,
04:58
and we then use those cells to coat that material
122
283000
3000
և հետո այդ բջիջներով պատում նյութը
05:01
one layer at a time --
123
286000
2000
շերտ-շերտ --
05:03
very much like baking a layer cake, if you will.
124
288000
3000
կարծես թե շերտավոր տորթ թխելու նման լինի։
05:06
We then place it in an oven-like device,
125
291000
2000
Ապա այն դնում ենք ջեռոցանման մի սարքում,
05:08
and we're able to create that structure
126
293000
2000
և հետո կարող ենք այդ կառույցն ստեղծել
05:10
and bring it out.
127
295000
2000
և դուրս հանել։
05:12
This is actually a heart valve
128
297000
2000
Սա իրականում սրտի փական է,
05:14
that we've engineered,
129
299000
2000
որը մենք ենք մշակել,
05:16
and you can see here, we have the structure of the heart valve
130
301000
3000
և կարող եք այստեղ տեսնել, մենք
ունենք սրտի փականի կառույցը
ունենք սրտի փականի կառույցը
05:19
and we've seeded that with cells,
131
304000
3000
և այն սերմանել ենք բջիջներով,
05:22
and then we exercise it.
132
307000
2000
և հետո այն մարզում ենք։
05:24
So you see the leaflets opening and closing --
133
309000
2000
Ահա տեսնում եք
փականնների շարժը --
փականնների շարժը --
05:26
of this heart valve
134
311000
2000
այդ սրտի փականնեի
05:28
that's currently being used experimentally
135
313000
4000
դա այժմ փորձնականում է օգտագործվում,
05:32
to try to get it to further studies.
136
317000
3000
որպեսզի ապագայում ուսումնասիրվի։
05:35
Another technology
137
320000
2000
05:37
that we have used in patients
138
322000
2000
05:39
actually involves bladders.
139
324000
2000
05:41
We actually take a very small piece of the bladder from the patient --
140
326000
3000
05:44
less than half the size of a postage stamp.
141
329000
3000
05:47
We then grow the cells outside the body,
142
332000
2000
05:49
take the scaffold, coat the scaffold with the cells --
143
334000
2000
05:51
the patient's own cells, two different cell types.
144
336000
3000
05:54
We then put it in this oven-like device.
145
339000
3000
05:57
It has the same conditions as the human body --
146
342000
2000
05:59
37 degrees centigrade, 95 percent oxygen.
147
344000
3000
06:02
A few weeks later, you have your engineered organ
148
347000
3000
06:05
that we're able to implant back into the patient.
149
350000
3000
06:08
For these specific patients, we actually just suture these materials.
150
353000
3000
06:11
We use three-dimensional imagining analysis,
151
356000
3000
06:14
but we actually created these biomaterials by hand.
152
359000
3000
06:18
But we now have better ways
153
363000
2000
06:20
to create these structures with the cells.
154
365000
2000
06:22
We use now some type of technologies,
155
367000
4000
06:26
where for solid organs, for example,
156
371000
2000
06:28
like the liver,
157
373000
2000
06:30
what we do is we take discard livers.
158
375000
3000
06:33
As you know, a lot of organs are actually discarded, not used.
159
378000
3000
06:36
So we can take these liver structures,
160
381000
2000
06:38
which are not going to be used,
161
383000
2000
06:40
and we then put them in a washing machine-like structure
162
385000
4000
06:44
that will allow the cells to be washed away.
163
389000
2000
06:46
Two weeks later,
164
391000
2000
06:48
you have something that looks like a liver.
165
393000
2000
06:50
You can hold it like a liver,
166
395000
2000
06:52
but it has no cells; it's just a skeleton of the liver.
167
397000
3000
06:55
And we then can re-perfuse the liver with cells,
168
400000
4000
06:59
preserving the blood vessel tree.
169
404000
2000
07:01
So we actually perfuse first the blood vessel tree
170
406000
3000
07:04
with the patient's own blood vessel cells,
171
409000
2000
07:06
and we then infiltrate the parenchyma with the liver cells.
172
411000
3000
07:09
And we now have been able just to show
173
414000
2000
07:11
the creation of human liver tissue
174
416000
2000
07:13
just this past month
175
418000
2000
07:15
using this technology.
176
420000
3000
07:19
Another technology that we've used
177
424000
2000
07:21
is actually that of printing.
178
426000
2000
07:23
This is actually a desktop inkjet printer,
179
428000
3000
07:26
but instead of using ink,
180
431000
2000
07:28
we're using cells.
181
433000
2000
07:30
And you can actually see here the printhead
182
435000
2000
07:32
going through and printing this structure,
183
437000
2000
07:34
and it takes about 40 minutes to print this structure.
184
439000
2000
07:36
And there's a 3D elevator
185
441000
2000
07:38
that then actually goes down one layer at a time
186
443000
2000
07:40
each time the printhead goes through.
187
445000
2000
07:42
And then finally you're able to get that structure out.
188
447000
3000
07:45
You can pop that structure out of the printer and implant it.
189
450000
3000
07:48
And this is actually a piece of bone
190
453000
2000
07:50
that I'm going to show you in this slide
191
455000
3000
07:53
that was actually created with this desktop printer
192
458000
3000
07:56
and implanted as you see here.
193
461000
3000
07:59
That was all new bone that was implanted
194
464000
2000
08:01
using these techniques.
195
466000
3000
08:04
Another more advanced technology we're looking at right now,
196
469000
4000
08:08
our next generation of technologies,
197
473000
2000
08:10
are more sophisticated printers.
198
475000
2000
08:12
This particular printer we're designing now
199
477000
3000
08:15
is actually one where we print right on the patient.
200
480000
3000
08:18
So what you see here --
201
483000
2000
08:20
I know it sounds funny,
202
485000
2000
08:22
but that's the way it works.
203
487000
2000
08:24
Because in reality, what you want to do
204
489000
3000
08:27
is you actually want to have the patient on the bed with the wound,
205
492000
3000
08:30
and you have a scanner,
206
495000
2000
08:32
basically like a flatbed scanner.
207
497000
2000
08:34
That's what you see here on the right side.
208
499000
2000
08:36
You see a scanner technology
209
501000
2000
08:38
that first scans the wound on the patient
210
503000
3000
08:41
and then it comes back with the printheads
211
506000
3000
08:44
actually printing the layers that you require
212
509000
3000
08:47
on the patients themselves.
213
512000
2000
08:49
This is how it actually works.
214
514000
2000
08:51
Here's the scanner going through,
215
516000
2000
08:53
scanning the wound.
216
518000
2000
08:55
Once it's scanned,
217
520000
2000
08:57
it sends information in the correct layers of cells
218
522000
2000
08:59
where they need to be.
219
524000
2000
09:01
And now you're going to see here
220
526000
2000
09:03
a demo of this actually being done
221
528000
2000
09:05
in a representative wound.
222
530000
3000
09:08
And we actually do this with a gel so that you can lift the gel material.
223
533000
3000
09:11
So once those cells are on the patient
224
536000
2000
09:13
they will stick where they need to be.
225
538000
2000
09:15
And this is actually new technology
226
540000
2000
09:17
still under development.
227
542000
3000
09:20
We're also working on more sophisticated printers.
228
545000
3000
09:23
Because in reality, our biggest challenge
229
548000
2000
09:25
are the solid organs.
230
550000
2000
09:27
I don't know if you realize this,
231
552000
2000
09:29
but 90 percent of the patients on the transplant list
232
554000
4000
09:33
are actually waiting for a kidney.
233
558000
3000
09:36
Patients are dying every day
234
561000
2000
09:38
because we don't have enough of those organs to go around.
235
563000
3000
09:41
So this is more challenging --
236
566000
2000
09:43
large organ, vascular,
237
568000
2000
09:45
a lot of blood vessel supply,
238
570000
2000
09:47
a lot of cells present.
239
572000
2000
09:49
So the strategy here is --
240
574000
2000
09:51
this is actually a CT scan, an X-ray --
241
576000
2000
09:53
and we go layer by layer,
242
578000
2000
09:55
using computerized morphometric imaging analysis
243
580000
2000
09:57
and 3D reconstruction
244
582000
2000
09:59
to get right down to those patient's own kidneys.
245
584000
3000
10:02
We then are able to actually image those,
246
587000
3000
10:05
do 360 degree rotation
247
590000
2000
10:07
to analyze the kidney
248
592000
2000
10:09
in its full volumetric characteristics,
249
594000
4000
10:13
and we then are able
250
598000
2000
10:15
to actually take this information
251
600000
2000
10:17
and then scan this
252
602000
2000
10:19
in a printing computerized form.
253
604000
2000
10:21
So we go layer by layer through the organ,
254
606000
3000
10:24
analyzing each layer as we go through the organ,
255
609000
3000
10:27
and we then are able to send that information, as you see here,
256
612000
4000
10:31
through the computer
257
616000
2000
10:33
and actually design the organ
258
618000
2000
10:35
for the patient.
259
620000
2000
10:37
This actually shows the actual printer.
260
622000
3000
10:40
And this actually shows that printing.
261
625000
2000
10:42
In fact, we actually have the printer right here.
262
627000
4000
10:46
So while we've been talking today,
263
631000
3000
10:49
you can actually see the printer
264
634000
3000
10:52
back here in the back stage.
265
637000
3000
10:55
That's actually the actual printer right now,
266
640000
2000
10:57
and that's been printing this kidney structure
267
642000
2000
10:59
that you see here.
268
644000
2000
11:01
It takes about seven hours to print a kidney,
269
646000
2000
11:03
so this is about three hours into it now.
270
648000
3000
11:06
And Dr. Kang's going to walk onstage right now,
271
651000
3000
11:09
and we're actually going to show you one of these kidneys
272
654000
3000
11:12
that we printed a little bit earlier today.
273
657000
3000
11:18
Put a pair of gloves here.
274
663000
2000
11:26
Thank you.
275
671000
2000
11:28
Go backwards.
276
673000
2000
11:36
So, these gloves are a little bit small on me, but here it is.
277
681000
3000
11:39
You can actually see that kidney
278
684000
2000
11:41
as it was printed earlier today.
279
686000
2000
11:43
(Applause)
280
688000
16000
11:59
Has a little bit of consistency to it.
281
704000
3000
12:03
This is Dr. Kang who's been working with us on this project,
282
708000
3000
12:06
and part of our team.
283
711000
2000
12:08
Thank you, Dr. Kang. I appreciate it.
284
713000
3000
12:11
(Applause)
285
716000
5000
12:16
So this is actually a new generation.
286
721000
2000
12:18
This is actually the printer that you see here onstage.
287
723000
2000
12:20
And this is actually a new technology we're working on now.
288
725000
3000
12:24
In reality, we now have a long history of doing this.
289
729000
4000
12:28
I'm going to share with you a clip
290
733000
2000
12:30
in terms of technology we have had in patients now for a while.
291
735000
3000
12:33
And this is actually a very brief clip --
292
738000
2000
12:35
only about 30 seconds --
293
740000
2000
12:37
of a patient who actually received an organ.
294
742000
3000
12:40
(Video) Luke Massella: I was really sick. I could barely get out of bed.
295
745000
2000
12:42
I was missing school. It was pretty much miserable.
296
747000
3000
12:45
I couldn't go out
297
750000
2000
12:47
and play basketball at recess
298
752000
2000
12:49
without feeling like I was going to pass out
299
754000
2000
12:51
when I got back inside.
300
756000
2000
12:53
I felt so sick.
301
758000
3000
12:56
I was facing basically a lifetime of dialysis,
302
761000
3000
12:59
and I don't even like to think about what my life would be like
303
764000
2000
13:01
if I was on that.
304
766000
2000
13:03
So after the surgery,
305
768000
2000
13:05
life got a lot better for me.
306
770000
2000
13:07
I was able to do more things.
307
772000
2000
13:09
I was able to wrestle in high school.
308
774000
2000
13:11
I became the captain of the team, and that was great.
309
776000
3000
13:14
I was able to be a normal kid with my friends.
310
779000
3000
13:17
And because they used my own cells to build this bladder,
311
782000
3000
13:20
it's going to be with me.
312
785000
2000
13:22
I've got it for life, so I'm all set.
313
787000
3000
13:25
(Applause)
314
790000
38000
14:03
Juan Enriquez: These experiments sometimes work,
315
828000
2000
14:05
and it's very cool when they do.
316
830000
2000
14:07
Luke, come up please.
317
832000
2000
14:14
(Applause)
318
839000
15000
14:29
So Luke, before last night,
319
854000
2000
14:31
when's the last time you saw Tony?
320
856000
2000
14:33
LM: Ten years ago, when I had my surgery --
321
858000
3000
14:36
and it's really great to see him.
322
861000
2000
14:38
(Laughter)
323
863000
2000
14:40
(Applause)
324
865000
6000
14:46
JE: And tell us a little bit about what you're doing.
325
871000
2000
14:48
LM: Well right now I'm in college at the University of Connecticut.
326
873000
3000
14:51
I'm a sophomore and studying communications, TV and mass media,
327
876000
4000
14:55
and basically trying to live life like a normal kid,
328
880000
3000
14:58
which I always wanted growing up.
329
883000
2000
15:00
But it was hard to do that when I was born with spina bifida
330
885000
2000
15:02
and my kidneys and bladder weren't working.
331
887000
3000
15:05
I went through about 16 surgeries,
332
890000
2000
15:07
and it seemed impossible to do that
333
892000
2000
15:09
when I was in kidney failure when I was 10.
334
894000
3000
15:12
And this surgery came along
335
897000
2000
15:14
and basically made me who I am today
336
899000
2000
15:16
and saved my life.
337
901000
2000
15:18
(Applause)
338
903000
11000
15:29
JE: And Tony's done hundreds of these?
339
914000
3000
15:32
LM: What I know from, he's working really hard in his lab
340
917000
3000
15:35
and coming up with crazy stuff.
341
920000
2000
15:37
I know I was one of the first 10 people to have this surgery.
342
922000
3000
15:40
And when I was 10, I didn't realize how amazing it was.
343
925000
3000
15:43
I was a little kid, and I was like,
344
928000
2000
15:45
"Yeah. I'll have that. I'll have that surgery."
345
930000
2000
15:47
(Laughter)
346
932000
2000
15:49
All I wanted to do was to get better,
347
934000
2000
15:51
and I didn't realize how amazing it really was until now that I'm older
348
936000
3000
15:54
and I see the amazing things that he's doing.
349
939000
3000
15:58
JE: When you got this call out of the blue --
350
943000
3000
16:01
Tony's really shy,
351
946000
2000
16:03
and it took a lot of convincing
352
948000
2000
16:05
to get somebody as modest as Tony
353
950000
2000
16:07
to allow us to bring Luke.
354
952000
3000
16:10
So Luke, you go to your communications professors --
355
955000
2000
16:12
you're majoring in communications --
356
957000
2000
16:14
and you ask them for permission to come to TED,
357
959000
2000
16:16
which might have a little bit to do with communications,
358
961000
2000
16:18
and what was their reaction?
359
963000
3000
16:21
LM: Most of my professors were all for it,
360
966000
2000
16:23
and they said, "Bring pictures
361
968000
3000
16:26
and show me the clips online," and "I'm happy for you."
362
971000
3000
16:29
There were a couple that were a little stubborn,
363
974000
2000
16:31
but I had to talk to them.
364
976000
2000
16:33
I pulled them aside.
365
978000
3000
16:36
JE: Well, it's an honor and a privilege to meet you.
366
981000
2000
16:38
Thank you so much. (LM: Thank you so much.)
367
983000
2000
16:43
JE: Thank you, Tony.
368
988000
2000
16:45
(Applause)
369
990000
3000
ABOUT THE SPEAKER
Anthony Atala - SurgeonAnthony 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.
Anthony Atala | Speaker | TED.com