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TEDGlobal 2013

Molly Stevens: A new way to grow bone

モリー・スティーブンス: 新しい骨再生法

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まとまった量の骨を再生するのに、何が必要なのでしょうか。典型的な骨の再生法では、患者の腰から採骨し、損傷した所に埋め込むのですが、限界もあり、手術後2、3年でかなりの痛みが生じうるのです。情報を豊かに織り込み、モリー・スティーブンスは、骨生来の能力を使い、痛みを伴わず骨組織の再生をする新しい幹細胞応用法を紹介します。

- Biomaterials researcher
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue. Full bio

Asとして humans人間, it'sそれは in our我々の nature自然
誰もが 健康を改善したり
00:12
to want欲しいです to improve改善する our我々の health健康
andそして minimize最小化する our我々の suffering苦しみ.
肉体的苦しみを最小限に留め
00:14
Whateverなんでも life生活 throwsスロー at〜で us米国,
我が身に起る事が
00:17
whetherかどうか it'sそれは cancer, diabetes糖尿病, heartハート disease疾患,
癌 糖尿病 心臓病または骨折と
00:19
orまたは even偶数 broken壊れた bones骨格, we我々 want欲しいです to tryお試しください andそして get取得する betterより良い.
それが何であろうと
良くなりたいと思うものです
00:21
Now I'm私は head of aa biomaterials生体材料 lab研究室,
私は生体材料研究所の所長ですが
00:24
andそして I'm私は really本当に fascinated魅惑的な by〜によって theその way方法 thatそれ humans人間
過去 様々な材料が
独創的な方法で人体に
00:27
have持ってる used中古 materials材料 in really本当に creative創造的な ways方法
使われてきたということに
00:30
in theその body over以上 time時間.
とても感心させられます
00:32
Take取る, forために example, thisこの beautiful綺麗な blue nacreナクル shellシェル.
例えば この貝の青い真珠層をご覧下さい
00:35
Thisこの wasあった actually実際に used中古 by〜によって theその Mayansマヤ
これはマヤ族が歯のインプラントに
00:38
asとして an artificial人工的な tooth replacement置換.
実際 使っていました
00:40
We're私たちは notない quiteかなり sure確かに whyなぜ they彼ら didした itそれ.
その理由はよく分かりませんが
00:44
It'sそれは hardハード. It'sそれは durable耐久性のある.
硬く長持ちし
00:45
Butだけど itそれ alsoまた、 had持っていました otherその他 very非常に niceいい propertiesプロパティ.
他にもとても良い特質があります
00:48
In fact事実, whenいつ they彼ら put置く itそれ into theその jawbone顎骨,
顎に入れると
00:52
itそれ couldできた integrate統合する into theその jaw,
顎骨と融合するのです
00:54
andそして we我々 know知っている now with〜と very非常に sophisticated洗練された
高度画像技術で
00:57
imagingイメージング technologiesテクノロジー
分かっている
00:59
thatそれ part of thatそれ integration統合 comes来る fromから theその fact事実
融合の理由は この材料の
01:01
thatそれ thisこの material材料 is designed設計
用途によく合ったデザイン
01:03
in aa very非常に specific特定 way方法, has持っている aa beautiful綺麗な chemistry化学,
そして素晴らしい化学的性質と
01:05
has持っている aa beautiful綺麗な architecture建築.
構造にありました
01:08
Andそして I think思う in manyたくさんの ways方法 we我々 canできる sortソート of think思う
あらゆる意味で
01:10
of theその useつかいます of theその blue nacreナクル shellシェル andそして theその Mayansマヤ
マヤ族の青い真珠層を持つ貝の使い道は
01:12
asとして theその first最初 realリアル application応用
まさしく最初の
01:15
of theその bluetoothブルートゥース technology技術.
ブルートゥース技術だ
なんて思ったりします
01:16
(Laughter笑い)
(笑)
01:19
Butだけど ifif we我々 move動く on andそして think思う throughout全体を通して history歴史
先に進んで 歴史を通して
01:20
howどうやって people have持ってる used中古 different異なる
materials材料 in theその body,
人類が体に様々な種類の材料を
使ってきたことを考えてみると
01:25
very非常に oftenしばしば it'sそれは beenされている physicians医師
創意工夫をしてきたのは
医師の場合が多く
01:28
thatそれ have持ってる beenされている quiteかなり creative創造的な.
創意工夫をしてきたのは
医師の場合が多く
01:29
They've彼らは taken撮影 thingsもの offオフ theその shelf.
彼らが様々な発明をしてきました
01:31
One1 of myじぶんの favoriteお気に入り examples
その中でも 私のお気に入りは
01:33
is thatそれ of Sirサー Haroldハロー Ridleyリドリー,
サー・ハロルド・リドリーのものです
01:35
who wasあった aa famous有名な ophthalmologist眼科医,
彼は有名な眼科医で—
01:38
orまたは at〜で least少なくとも becameなりました aa famous有名な ophthalmologist眼科医.
少なくとも そうなったのですが—
01:40
Andそして during World世界 War戦争 IIii, what he would〜する see見る
第2次世界大戦中 彼は
01:42
would〜する be〜する pilotsパイロット coming到来 backバック fromから their彼らの missionsミッション,
戦線から戻って来たパイロットを見て
01:44
andそして he noticed気づいた thatそれ within以内 their彼らの eyes
彼らの目の中に
01:47
they彼ら had持っていました shards破片 of small小さい bitsビット of material材料
小さな異物のかけらが
入っているのに気がつきました
01:49
lodgedロッテ within以内 theその eye,
小さな異物のかけらが
入っているのに気がつきました
01:52
butだけど theその very非常に interesting面白い thingもの about itそれ
興味深いことに
01:53
wasあった thatそれ material材料, actually実際に, wasn'tなかった causing原因
その物質は炎症反応を
01:55
anyどれか inflammatory炎症性の response応答.
全く引き起こしていなかったのでした
01:57
Soそう he looked見た into thisこの, andそして he figured思った outでる
調べて分かったことは
01:59
thatそれ actually実際に thatそれ material材料 wasあった little少し shards破片 of plasticプラスチック
その物質は 小さなプラスチックのかけらで
02:02
thatそれ wereあった coming到来 fromから theその canopyキャノピー of theその Spitfiresスピットファイア.
スピットファイア戦闘機の天蓋から
来る物でした
02:04
Andそして thisこの ledLED him to propose提案する thatそれ material材料
それで彼はこの物質を
02:07
asとして aa new新しい material材料 forために intraocular眼内 lensesレンズ.
新しい眼内レンズの素材
として提唱したのです
02:10
It'sそれは calledと呼ばれる PMMApmma, andそして it'sそれは now used中古
PMMAと呼ばれるもので
02:12
in millions何百万 of people everyすべて year
毎年 何百万人の人の目に
02:14
andそして helps助けて in preventing予防する cataracts白内障.
白内障を防ぐ為に使われています
02:16
Andそして thatそれ example, I think思う, is aa really本当に niceいい one1,
この例は
02:19
becauseなぜなら itそれ helps助けて remind思い出させる us米国 thatそれ in theその early早い days日々,
昔は機械的機能をさせる為に
02:21
people oftenしばしば chose選択した materials材料
よく生体不活性材料が
選ばれ
02:24
becauseなぜなら they彼ら wereあった bioinertバイオインサート.
よく生体不活性材料が
選ばれ
02:26
Their彼らの very非常に purpose目的 wasあった to
perform実行する aa mechanical機械的 function関数.
使われていた ということを
示しています
02:28
You'dあなたは put置く themそれら in theその body
生体不活性材料を体に入れても
02:31
andそして you君は wouldn'tしないだろう get取得する an adverse有害な response応答.
拒絶反応はありません
02:33
Andそして what I want欲しいです to showショー you君は is thatそれ
しかし ここで私が述べたい事は
02:35
in regenerative再生性の medicine医学,
再生医療は
02:36
we've私たちは really本当に shiftedシフトした away離れて fromから thatそれ ideaアイディア
生体不活性材料から
02:38
of taking取る aa bioinertバイオインサート material材料.
全く離れたということです
02:40
We're私たちは actually実際に actively積極的に looking探している forために materials材料
我々が積極的に探している材料は
02:41
thatそれ will意志 be〜する bioactive生物活性, thatそれ will意志 interact相互作用する with〜と theその body,
生体と作用する
生体活性材料で
02:44
andそして thatそれ furthermoreさらに we我々 canできる put置く in theその body,
生体内に入れられると
02:47
they'll彼らは have持ってる their彼らの function関数,
そこで機能し
02:49
andそして then次に they'll彼らは dissolve溶解する away離れて over以上 time時間.
時が経つにつれ
生体内に吸収されるものです
02:51
Ifif we我々 look見える at〜で thisこの schematic回路図,
このチャートをご覧下さい
02:55
thisこの is showing表示 you君は what we我々 think思う of
これが示しているのは
02:57
asとして theその typical典型的な tissue-engineering組織工学 approachアプローチ.
細胞組織工学の
典型的アプローチです
02:59
We我々 have持ってる cells細胞 thereそこ, typically典型的には fromから theその patient患者.
普通患者から細胞を取り
03:01
We我々 canできる put置く thoseそれら onto〜に aa material材料,
それを材料に入れ
03:04
andそして we我々 canできる make作る thatそれ material材料
very非常に complex複合体 ifif we我々 want欲しいです to,
非常に複雑なものに
することもでき—
03:05
andそして we我々 canできる then次に grow成長する thatそれ upアップ in theその lab研究室
実験室で増殖するか
03:08
orまたは we我々 canできる put置く itそれ straightまっすぐ backバック into theその patient患者.
患者の体に直接 戻すか
どちらでもできます
03:10
Andそして thisこの is an approachアプローチ that'sそれは
used中古 allすべて over以上 theその world世界,
これが世界中で そして
03:13
includingを含む in our我々の lab研究室.
我々の実験室でも
行われている方法です
03:15
Butだけど one1 of theその thingsもの that'sそれは really本当に important重要
幹細胞について
本当に大切なことの1つは
03:19
whenいつ we're私たちは thinking考え about stem cells細胞
幹細胞について
本当に大切なことの1つは
03:21
is thatそれ obviously明らかに stem cells細胞
canできる be〜する manyたくさんの different異なる thingsもの,
幹細胞は
あらゆる組織に分化でき
03:23
andそして they彼ら want欲しいです to be〜する manyたくさんの different異なる thingsもの,
又 そうなる傾向にあるので
03:26
andそして soそう we我々 want欲しいです to make作る sure確かに thatそれ theその environment環境
幹細胞を入れる環境に
03:28
we我々 put置く themそれら into has持っている enough十分な information情報
我々が必要な情報を
確実に組み込むと
03:29
soそう thatそれ they彼ら canできる become〜になる theその right sortソート
目的の特定の組織に
なるという事です
03:32
of specialistスペシャリスト tissue組織.
目的の特定の組織に
なるという事です
03:34
Andそして ifif we我々 think思う about theその different異なる typesタイプ of tissues組織
世界中の実験室で
再生が試みられている
03:36
thatそれ people are looking探している at〜で regenerating再生する
組織のタイプは
03:40
allすべて over以上 theその world世界, in allすべて theその
different異なる labsラボ in theその world世界,
組織のタイプは
03:42
there'sそこに prettyかなり muchたくさん everyすべて tissue組織 you君は canできる think思う of.
殆ど考え得る全ての組織
と言っていい程です
03:44
Andそして actually実際に, theその structure構造 of thoseそれら tissues組織
そんな組織の構造は
03:47
is quiteかなり different異なる, andそして it'sそれは going行く to really本当に depend依存する
かなり多様で
03:48
on whetherかどうか yourきみの patient患者 has持っている anyどれか underlying根底にある disease疾患,
患者の他の
隠れた病気とか健康問題が
03:51
otherその他 conditions条件, in terms条項 of howどうやって
患者の他の
隠れた病気とか健康問題が
03:53
you'reあなたは going行く to regenerate再生する yourきみの tissue組織,
組織の再生法や
03:56
andそして you'reあなたは going行く to need必要 to think思う about theその materials材料
材料の使用法や
03:58
you'reあなたは going行く to useつかいます really本当に carefully慎重に,
材料の使用法や
04:00
their彼らの biochemistry生化学, their彼らの mechanics力学,
生化学的性質、 機能
04:02
andそして manyたくさんの otherその他 propertiesプロパティ asとして wellよく.
その他多くの特質に影響し それにより
我々の対処法も大きく変わってきます
04:04
Our我々の tissues組織 allすべて have持ってる very非常に
different異なる abilities能力 to regenerate再生する,
組織は其々
異なる再生能力があります
04:08
andそして hereここに we我々 see見る poor貧しい Prometheusプロメテウス,
ここで思い出すのが
可哀想なプロメテウス
04:11
who made aa ratherむしろ trickyトリッキー careerキャリア choice選択
危なっかしい決断をした彼は
04:13
andそして wasあった punished処罰された by〜によって theその Greekギリシャ語 gods神々.
ギリシャの神々に罰せられ
04:16
He wasあった tied結ばれた to aa rock, andそして an eagle would〜する come来る
岩に縛り付けられ
鷲が毎日
04:19
everyすべて day to eat食べる his liver.
彼の肝臓をついばみに来ます
04:21
Butだけど of courseコース his liver would〜する regenerate再生する everyすべて day,
彼の肝臓は毎日再生し
04:23
andそして soそう day after day he wasあった punished処罰された
そうやって来る日も来る日も
04:25
forために eternity永遠 by〜によって theその gods神々.
永遠に神々に罰せられるのです
04:27
Andそして liver will意志 regenerate再生する in thisこの very非常に niceいい way方法,
肝臓はこのように
再生されることになるでしょうが
04:33
butだけど actually実際に ifif we我々 think思う of otherその他 tissues組織,
他の組織
04:37
like好きな cartilage軟骨, forために example,
例えば軟骨は
04:39
even偶数 theその simplest最も単純な nickニック andそして you'reあなたは going行く to find見つける itそれ
どんな些細な欠損でも
04:40
really本当に difficult難しい to regenerate再生する yourきみの cartilage軟骨.
再生するのは
とても難しいのです
04:42
Soそう it'sそれは going行く to be〜する very非常に different異なる fromから tissue組織 to tissue組織.
この様に組織により
違いが非常に大きく
04:45
Now, bone is somewhereどこかで in betweenの間に,
骨の再生能力はその中間です
04:48
andそして thisこの is one1 of theその tissues組織
thatそれ we我々 work作業 on aa lotロット in our我々の lab研究室.
骨は我々の実験室で
よく扱われる組織の1つで
04:51
Andそして bone is actually実際に quiteかなり good良い at〜で repairing修理.
自己修復能力は
実は かなり高いのです
04:54
Itそれ has持っている to be〜する. We've私たちは probably多分 allすべて had持っていました fractures骨折
そうでなければ困ります
たぶん我々はみな
04:56
at〜で some一部 pointポイント orまたは otherその他.
骨折を経験しているでしょうし
04:58
Andそして one1 of theその ways方法 thatそれ you君は canできる think思う
骨折治療の1つの方法は
04:59
about repairing修理 yourきみの fracture骨折
骨折治療の1つの方法は
05:02
is thisこの procedure手順 hereここに, calledと呼ばれる
an iliac腸骨 crest紋章 harvest収穫.
「腸骨採取」と呼ばれる手法で
05:03
Andそして what theその surgeon外科医 mightかもしれない do行う
外科医が
05:06
is take取る some一部 bone fromから yourきみの iliac腸骨 crest紋章,
腸骨から骨を採取し
05:08
whichどの is justちょうど hereここに,
ここにありますが—
05:11
andそして then次に transplant移植 thatそれ
somewhereどこかで elseelse in theその body.
体の他の部分にそれを移植します
05:12
Andそして itそれ actually実際に works作品 really本当に wellよく,
これは本当にうまく行くのです
05:15
becauseなぜなら it'sそれは yourきみの own自分の bone,
本人の骨なので
05:16
andそして it'sそれは wellよく vascularized血管新生した,
うまく血管新生化し
05:18
whichどの means手段 it'sそれは got持っている aa really本当に good良い blood血液 supply供給.
血液の流れが
とても良くなるのですが
05:19
Butだけど theその problem問題 is, there'sそこに
onlyのみ soそう muchたくさん you君は canできる take取る,
問題は採骨できる量に
限界があるという事です
05:22
andそして alsoまた、 whenいつ you君は do行う thatそれ operation操作,
その上 手術後
採骨した場所が
05:24
yourきみの patients患者 mightかもしれない actually実際に have持ってる significant重要な pain痛み
2年経っても
05:27
in thatそれ defect欠陥 siteサイト even偶数 two
years after theその operation操作.
非常に痛む可能性があるのです
05:30
Soそう what we我々 wereあった thinking考え is,
それで我々が考えた事は
05:33
there'sそこに aa tremendousすばらしい need必要
forために bone repair修復, of courseコース,
勿論 骨修復の需要は
非常に大きいのですが—
05:35
butだけど thisこの iliac腸骨 crest-type山形 approachアプローチ
腸骨タイプのアプローチでは
05:38
really本当に has持っている aa lotロット of limitations限界 to itそれ,
限界があまりにあるので
05:41
andそして couldできた we我々 perhapsおそらく recreate再作成する
必要に応じ 生体内で
05:43
theその generation世代 of bone within以内 theその body
骨を再生し 移植したらどうだろう
05:45
on demandデマンド andそして then次に be〜する ableできる to transplant移植 itそれ
それにより腸骨採取後のような
05:47
withoutなし theseこれら very非常に, very非常に painful痛い aftereffects後遺症
極度の痛みが伴わない移植が
05:51
thatそれ you君は would〜する have持ってる with〜と theその iliac腸骨 crest紋章 harvest収穫?
出来るのではないだろうか?
ということです
05:56
Andそして soそう thisこの is what we我々 didした, andそして theその way方法 we我々 didした itそれ
その我々のやり方は
05:59
wasあった by〜によって coming到来 backバック to thisこの typical典型的な tissue-engineering組織工学 approachアプローチ
典型的な細胞組織工学の
アプローチに戻ったのですが
06:02
butだけど actually実際に thinking考え about itそれ ratherむしろ differently異なって.
かなり違った観点を取りました
06:05
Andそして we我々 simplified単純化した itそれ aa lotロット,
随分 簡素化して
06:08
soそう we我々 got持っている rid除去する of aa lotロット of theseこれら stepsステップ.
かなりステップを省きました
06:10
We我々 got持っている rid除去する of theその need必要 to
harvest収穫 cells細胞 fromから theその patient患者,
患者からの
細胞採取の必要性
06:12
we我々 got持っている rid除去する of theその need必要 to put置く
in really本当に fancyファンシー chemistries化学,
あらゆる高価な
化学薬品の必要性
06:14
andそして we我々 got持っている rid除去する of theその need必要
そして研究室で担体を
06:17
to culture文化 theseこれら scaffolds足場 in theその lab研究室.
培養する必要性を
なくしました
06:19
Andそして what we我々 really本当に focused集中した on
我々が本当に
焦点を置いているのは
06:21
wasあった our我々の material材料 systemシステム andそして making作る itそれ quiteかなり simple単純,
材料系と
それを簡素化する事ですが
06:24
butだけど becauseなぜなら we我々 used中古 itそれ in aa really本当に clever賢い way方法,
よく考えられた方法で使用したので
06:27
we我々 wereあった ableできる to generate生成する enormous巨大な amounts金額 of bone
このアプローチによって
06:30
usingを使用して thisこの approachアプローチ.
膨大な量の骨を
再生できたのです
06:32
Soそう we我々 wereあった usingを使用して theその body
それで我々は生体を
06:34
asとして really本当に theその catalyst触媒 to help助けて us米国
骨を大量に作る為の
06:36
to make作る lotsロット of new新しい bone.
媒体として使いました
06:38
Andそして it'sそれは an approachアプローチ thatそれ we我々 callコール
そのアプローチを
06:40
theその in vivoインビボ bioreactorバイオリアクター, andそして we我々 wereあった ableできる to make作る
「生体バイオリアクター」と呼び
このやり方で
06:42
enormous巨大な amounts金額 of bone usingを使用して thisこの approachアプローチ.
とてつもない量の骨を
再生できるのです
06:45
Andそして I'll私はよ talkトーク you君は throughを通して thisこの.
分かり易く説明すると
06:47
Soそう what we我々 do行う is,
こうです
06:49
in humans人間, we我々 allすべて have持ってる aa layer of stem cells細胞
生体には幹細胞の層が
06:51
on theその outside外側 of our我々の long長いです bones骨格.
長骨の外側にあり
06:53
Thatそれ layer is calledと呼ばれる theその periosteum骨膜.
「骨膜」とよばれ
06:55
Andそして thatそれ layer is actually実際に normally通常は
普段とても
06:57
very非常に, very非常に tightlyしっかりと boundバウンド to theその underlying根底にある bone,
しっかりと
その下の骨に密着していて
06:59
andそして it'sそれは got持っている stem cells細胞 in itそれ.
幹細胞を含んでいます
07:02
Thoseそれら stem cells細胞 are really本当に important重要
この幹細胞は
07:03
in theその embryo whenいつ itそれ develops発展する,
胎芽の成長にとても重要で
07:05
andそして they彼ら alsoまた、 sortソート of wake目覚め upアップ ifif you君は have持ってる aa fracture骨折
骨折すると
07:07
to help助けて you君は with〜と repairing修理 theその bone.
骨を修復しようと活性化します
07:09
Soそう we我々 take取る thatそれ periosteum骨膜 layer
我々はその骨膜に目をつけ
07:12
andそして we我々 developed発展した aa way方法 to inject注入する underneath下の itそれ
その下に液体を
注入する方法を開発しました
07:14
aa liquid液体 thatそれ then次に, within以内 30 seconds,
その液体は注入後30秒内で
07:17
would〜する turn順番 into quiteかなり aa rigid堅い gelゲル
固形のゲルになり
07:20
andそして canできる actually実際に liftリフト theその
periosteum骨膜 away離れて fromから theその bone.
骨から骨膜を持ち上げる事ができ
07:21
Soそう itそれ creates作成する, in essenceエッセンス, an artificial人工的な cavity空洞
人工の空洞が
07:25
thatそれ is right next to bothどちらも theその bone
骨と幹細胞豊かな骨膜の間にできます
07:28
butだけど alsoまた、 thisこの really本当に richリッチ layer of stem cells細胞.
骨と幹細胞豊かな骨膜の間にできます
07:32
Andそして we我々 go行く in throughを通して aa pinholeピンホール incision切開
微小な切り口から入るので
07:36
soそう thatそれ noいいえ otherその他 cells細胞 fromから theその body canできる get取得する in,
生体の他の細胞は入れません
07:37
andそして what happens起こる is thatそれ thatそれ
artificial人工的な in vivoインビボ bioreactorバイオリアクター cavity空洞
人工的に作られた空洞
バイオリアクター・スペースが
07:40
canできる then次に lead to theその proliferation増殖 of theseこれら stem cells細胞,
幹細胞の増殖に繋がり
07:45
andそして they彼ら canできる form lotsロット of new新しい tissue組織,
多くの新しい組織を作り
07:48
andそして then次に over以上 time時間, you君は canできる harvest収穫 thatそれ tissue組織
時が経つと組織を採取し
07:50
andそして useつかいます itそれ elsewhere他の場所 in theその body.
人体の他の場所に移植できます
07:52
Thisこの is aa histology組織学 slide滑り台
これがそのプロセスで見られる
07:55
of what we我々 see見る whenいつ we我々 do行う thatそれ,
組織構造のスライドです
07:57
andそして essentially基本的に what we我々 see見る
我々が見ているのは
07:59
is very非常に large amounts金額 of bone.
非常に大量の骨です
08:02
Soそう in thisこの picture画像, you君は canできる see見る theその middle中間 of theその leg,
この写真では足の中の中央部—
08:03
soそう theその bone marrow骨髄,
骨髄が右端に見え
08:06
then次に you君は canできる see見る theその original元の bone,
次に本来の骨があり
08:07
andそして you君は canできる see見る whereどこで thatそれ original元の bone finishes仕上げる,
その骨が終わった所の
08:09
andそして justちょうど to theその left of thatそれ is theその new新しい bone
丁度左に新生骨が
08:12
that'sそれは grown成長した within以内 thatそれ bioreactorバイオリアクター cavity空洞,
バイオリアクター・スペース内で
再生しています
08:15
andそして you君は canできる actually実際に make作る itそれ even偶数 larger大きい.
もっと大きくもできます
08:17
Andそして thatそれ demarcation境界 thatそれ you君は canできる see見る
本来の骨と新生骨との
08:19
betweenの間に theその original元の bone andそして theその new新しい bone
境界部分は
08:22
acts行為 asとして aa very非常に slightわずかな pointポイント of weakness弱点,
ほんの少しだけですが弱い所で
08:24
soそう actually実際に now theその surgeon外科医 canできる come来る along一緒に,
ここが外科医の出番です
08:26
canできる harvest収穫 away離れて thatそれ new新しい bone,
新生骨を採取し
08:28
andそして theその periosteum骨膜 canできる grow成長する backバック,
骨膜が再生します
08:30
soそう you'reあなたは left with〜と theその leg
初めっから手術など
08:32
in theその same同じ sortソート of state状態
しなかったような状態の
08:34
asとして ifif you君は hadn'tなかった operated操作された on itそれ in theその first最初 place場所.
足が戻ってきます
08:36
Soそう it'sそれは very非常に, very非常に low低い in terms条項 of after-pain後の痛み
それで術後の痛みは
08:38
compared比較した to an iliac腸骨 crest紋章 harvest収穫.
腸骨採集後と比べれば
とても軽いのです
08:42
Andそして you君は canできる grow成長する different異なる amounts金額 of bone
骨再生量は
08:45
depending依存する on howどうやって muchたくさん gelゲル you君は put置く in thereそこ,
ゲルの注入量次第なので
08:48
soそう itそれ really本当に is an on demandデマンド sortソート of procedure手順.
必要に応じて調節できます
08:50
Now, at〜で theその time時間 thatそれ we我々 didした thisこの,
我々が これを公表した時
08:53
thisこの received受け取った aa lotロット of attention注意 in theその press押す,
メディアの注目を浴びました
08:55
becauseなぜなら itそれ wasあった aa really本当に niceいい way方法
新しい骨再生の
08:58
of generating生成する new新しい bone,
実にいい方法だからです
09:01
andそして we我々 got持っている manyたくさんの, manyたくさんの contacts連絡先
これを使いたいと言う
09:02
fromから different異なる people thatそれ
wereあった interested興味がある in usingを使用して thisこの.
様々な人々から問い合わせが来ました
09:04
Andそして I'm私は justちょうど going行く to telltell you君は,
実のところ
09:07
sometimes時々 thoseそれら contacts連絡先 are very非常に strange奇妙な,
全くおかしなものもありました
09:09
slightly少し unexpected予想外の,
思ってもなかったような
09:12
andそして theその very非常に most最も interesting面白い,
とっても面白いもの
09:13
let〜する me put置く itそれ thatそれ way方法, contact接触 thatそれ I had持っていました,
と言ったらいいでしょう
09:16
wasあった actually実際に fromから aa teamチーム of Americanアメリカ人 footballersサッカー選手
その1つは
米国のフットボール選手からで
09:19
thatそれ allすべて wanted欲しい to have持ってる double-thickness二重の厚さ skulls頭蓋骨
自分たちの頭蓋骨の厚みを
2倍にしたいというものでした
09:22
made on their彼らの head.
自分たちの頭蓋骨の厚みを
2倍にしたいというものでした
09:25
Andそして soそう you君は do行う get取得する theseこれら kinds種類 of contacts連絡先,
こんな問い合わせは
本当にあるのです
09:30
andそして of courseコース, beingであること Britishイギリス人
フランスで育った
09:32
andそして alsoまた、 growing成長する upアップ in Franceフランス,
イギリス人の私は
09:35
I tend傾向がある to be〜する very非常に blunt鈍い,
ちょっと辛口な傾向があり
09:37
andそして soそう I had持っていました to explain説明する to themそれら very非常に nicelyきれいに
彼らにこう説明しました
09:39
thatそれ in their彼らの particular特に case場合,
「あなた達の様な特殊ケースでは
09:41
thereそこ probably多分 wasn'tなかった thatそれ muchたくさん in thereそこ
たぶんその中にはあまり
09:42
to protect保護する in theその first最初 place場所.
守るものなんて ないんじゃないの」って
09:44
(Laughter笑い)
(笑)
09:47
(Applause拍手)
(拍手)
09:49
Soそう thisこの wasあった our我々の approachアプローチ,
これが我々のアプローチでした
09:50
andそして itそれ wasあった simple単純 materials材料,
単純な材料ですが
09:52
butだけど we我々 thought思想 about itそれ carefully慎重に.
入念に計画しました
09:54
Andそして actually実際に we我々 know知っている thatそれ thoseそれら cells細胞
生体や胎芽の幹細胞が
09:56
in theその body, in theその embryo, asとして they彼ら develop開発する
成長すると
09:57
canできる form aa different異なる kind種類 of tissue組織, cartilage軟骨,
ある異なる組織の
軟骨になるのが分かっているので
09:59
andそして soそう we我々 developed発展した aa gelゲル thatそれ wasあった slightly少し different異なる
少し化学的性質の違うゲルを開発し
10:03
in nature自然 andそして slightly少し different異なる chemistry化学,
少し化学的性質の違うゲルを開発し
10:05
put置く itそれ in thereそこ, andそして we我々 wereあった ableできる to get取得する
それを注入し軟骨を100%
10:08
100 percentパーセント cartilage軟骨 instead代わりに.
再生できました
10:10
Andそして thisこの approachアプローチ works作品 really本当に wellよく, I think思う,
これはあらかじめ計画されると
とてもうまく行くやり方で
10:12
forために pre-planned事前に計画された procedures手順,
これはあらかじめ計画されると
とてもうまく行くやり方で
10:14
butだけど it'sそれは something何か you君は do行う have持ってる to pre-plan事前計画.
前もって計画しなければ
ならないものです
10:16
Soそう forために otherその他 kinds種類 of operationsオペレーション,
他の手術では
10:19
there'sそこに definitely絶対に aa need必要 forために otherその他
他の担体を基礎とした
アプローチが確かに必要です
10:22
scaffold-based足場ベース approachesアプローチ.
他の担体を基礎とした
アプローチが確かに必要です
10:23
Andそして whenいつ you君は think思う about designing設計
他の担体を開発する時は
10:26
thoseそれら otherその他 scaffolds足場, actually実際に,
他の担体を開発する時は
10:28
you君は need必要 aa really本当に multi-disciplinary多面的な teamチーム.
様々な分野からの
専門家チームが必要です
10:30
Andそして soそう our我々の teamチーム has持っている chemists化学者,
我々のチームには化学者
10:32
itそれ has持っている cell細胞 biologists生物学者, surgeons外科医, physicists物理学者 even偶数,
細胞生物学者 外科医
そして物理学者さえもが加わり
10:34
andそして thoseそれら people allすべて come来る together一緒に
皆で一体となり
10:37
andそして we我々 think思う really本当に hardハード about
designing設計 theその materials材料.
材料の開発に懸命に
取り組んでいます
10:39
Butだけど we我々 want欲しいです to make作る themそれら have持ってる enough十分な information情報
特定の細胞機能をさせるよう
また実用化に向け複雑にならないよう
10:42
thatそれ we我々 canできる get取得する theその cells細胞 to do行う what we我々 want欲しいです,
特定の細胞機能をさせるよう
また実用化に向け複雑にならないよう
10:45
butだけど notない be〜する soそう complex複合体 asとして to make作る itそれ difficult難しい
材料には 十分な情報を
10:47
to get取得する to clinic診療所.
備えて欲しいのです
10:49
Andそして soそう one1 of theその thingsもの we我々 think思う about aa lotロット
我々の仕事の1つは
10:51
is really本当に trying試す to understandわかる
生体組織構造の理解を
深める事です
10:54
theその structure構造 of theその tissues組織 in theその body.
生体組織構造の理解を
深める事です
10:55
Andそして soそう ifif we我々 think思う of bone,
骨について考えると
10:58
obviously明らかに myじぶんの own自分の favoriteお気に入り tissue組織,
私が関心を持つ組織ですが—
11:00
we我々 zoomズーム in, we我々 canできる see見る,
ズームインしてみると
11:02
even偶数 ifif you君は don'tしない know知っている anything何でも
about bone structure構造,
皆さんが骨組織の事は
よく知らなくても
11:04
it'sそれは beautifully美しく organized組織された,
really本当に beautifully美しく organized組織された.
本当に素晴らしく
組織化されていると分かります
11:06
We've私たちは lotsロット of blood血液 vessels船舶 in thereそこ.
そこには血管が張り巡っています
11:08
Andそして ifif we我々 zoomズーム in again再び, we我々 see見る thatそれ theその cells細胞
更にズームインすると
11:10
are actually実際に surrounded囲まれた by〜によって aa 3Dd matrixマトリックス
ナノスケール繊維の
11:12
of nano-scaleナノスケール fibers繊維, andそして they彼ら give与える aa lotロット
3D基質が細胞を囲み
11:15
of information情報 to theその cells細胞.
細胞に多くの情報を与えています
11:17
Andそして ifif we我々 zoomズーム in again再び,
更にズームインすると
11:20
actually実際に in theその case場合 of bone, theその matrixマトリックス
骨の場合
細胞周辺の基質は美しく
11:21
aroundまわり theその cells細胞 is beautifully美しく organized組織された
ナノスケールで纏まり
11:23
at〜で theその nanoナノ scale規模, andそして it'sそれは aa hybridハイブリッド material材料
混成された
11:26
that'sそれは part organicオーガニック, part inorganic無機.
有機・無機質のハイブリッドです
11:28
Andそして that'sそれは ledLED to aa whole全体 fieldフィールド, really本当に,
ここで全く新しい分野
11:31
thatそれ has持っている looked見た at〜で developing現像 materials材料
ハイブリッド的な構造を持った
材料の開発分野に移り
11:33
thatそれ have持ってる thisこの hybridハイブリッド kind種類 of structure構造.
ハイブリッド的な構造を持った
材料の開発分野に移り
11:35
Andそして soそう I'm私は showing表示 hereここに justちょうど two examples
その例を2つだけお見せします
11:38
whereどこで we've私たちは made some一部 materials材料
thatそれ have持ってる thatそれ sortソート of structure構造,
ハイブリッド的構造を持った
11:41
andそして you君は canできる really本当に tailorテーラー itそれ.
調整可能な材料を作りました
11:44
You君は canできる see見る hereここに aa very非常に squishyかすかな one1
ここにブヨブヨした物が見えますが
11:46
andそして now aa material材料 that'sそれは alsoまた、
thisこの hybridハイブリッド sortソート of material材料
これもハイブリッド的材料で
11:48
butだけど actually実際に has持っている remarkable顕著 toughness靭性,
驚く程強く
11:52
andそして it'sそれは noいいえ longerより長いです brittle脆い.
壊れ易くありません
11:54
Andそして an inorganic無機 material材料
would〜する normally通常は be〜する really本当に brittle脆い,
無機質の材料は通常とても脆く
11:55
andそして you君は wouldn'tしないだろう be〜する ableできる to have持ってる
このような丈夫さや強さはありません
11:58
thatそれ sortソート of strength andそして toughness靭性 in itそれ.
このような丈夫さや強さはありません
11:59
One1 otherその他 thingもの I want欲しいです to quickly早く mention言及 is thatそれ
もう1つだけちょっと
触れておきたい事は
12:01
manyたくさんの of theその scaffolds足場 we我々 make作る
are porous多孔質の, andそして they彼ら have持ってる to be〜する,
我々が作る担体の多くは
12:04
becauseなぜなら you君は want欲しいです blood血液 vessels船舶 to grow成長する in thereそこ.
そこに血管が通り
育つように多孔質です
12:07
Butだけど theその pores毛穴 are actually実際に oftentimesしばしば
穴のサイズは
12:09
muchたくさん biggerより大きい thanより theその cells細胞,
細胞より大きく
12:11
andそして soそう even偶数 thoughしかし it'sそれは 3Dd,
3Dではありますが
12:12
theその cell細胞 mightかもしれない see見る itそれ moreもっと
asとして aa slightly少し curved湾曲した surface表面,
細胞には少しカーブした表面のように
見えるかもしれませんね
12:14
andそして that'sそれは aa little少し bitビット unnatural不自然な.
少々不自然です
12:17
Andそして soそう one1 of theその thingsもの you君は canできる think思う about doingやっている
ですから 考えないといけないのは
12:19
is actually実際に making作る scaffolds足場
with〜と slightly少し different異なる dimensionsディメンション
担体を少し違う次元で
12:21
thatそれ mightかもしれない be〜する ableできる to surround囲む yourきみの cells細胞 in 3Dd
3Dで細胞を包み
12:24
andそして give与える themそれら aa little少し bitビット moreもっと information情報.
もう少し情報を
細胞に与えるように作る事です
12:27
Andそして there'sそこに aa lotロット of work作業 going行く
on in bothどちらも of theseこれら areasエリア.
これらの領域では
色々な研究がなされています
12:29
Now finally最後に, I justちょうど want欲しいです to talkトーク aa little少し bitビット about
最後に少しだけ
12:33
applying申請中 thisこの sortソート of thingもの to cardiovascular心臓血管 disease疾患,
これを心血管疾患に応用する事
についてお話します
12:37
becauseなぜなら thisこの is aa really本当に big大きい clinical臨床的 problem問題.
実に大きな臨床上の問題だからです
12:40
Andそして one1 of theその thingsもの thatそれ we我々 know知っている is thatそれ,
分かっている事の1つは
12:43
unfortunately残念ながら, ifif you君は have持ってる aa heartハート attack攻撃,
残念ながら 心臓発作を起こしたら
12:46
then次に thatそれ tissue組織 canできる start開始 to die死ぬ,
組織は活動停止し始めるため
12:49
andそして yourきみの outcome結果 mayかもしれない notない be〜する very非常に good良い over以上 time時間.
見通しは 時と共に
悪くなって行くかもしれません
12:52
Andそして itそれ would〜する be〜する really本当に greatすばらしいです, actually実際に,
我々が 組織の壊死を
12:55
ifif we我々 couldできた stopやめる thatそれ deadデッド tissue組織
阻止するか 再生を促すか
12:57
eitherどちらか fromから dying死ぬ orまたは help助けて itそれ to regenerate再生する.
どちらか出来るなら
どんなにか素晴らしいことでしょう
12:59
Andそして there'sそこに lotsロット andそして lotsロット of stem
cell細胞 trials試行 going行く on worldwide世界的に,
今 世界中で行われている
幹細胞を使った臨床試験では
13:03
andそして they彼ら useつかいます manyたくさんの different異なる typesタイプ of cells細胞,
あるゆるタイプの
細胞を使っていますが
13:06
butだけど one1 common一般 themeテーマ thatそれ seems思われる to be〜する coming到来 outでる
表面化してきた共通の課題は
13:08
is thatそれ actually実際に, very非常に oftenしばしば, thoseそれら cells細胞 will意志 die死ぬ
細胞は心臓に移植されると
死んでしまう事が多い
13:11
once一度 you'veあなたは implanted移植された themそれら.
ということです
13:14
Andそして you君は canできる eitherどちらか put置く themそれら into theその heartハート
細胞を心臓か
13:15
orまたは into theその blood血液 systemシステム,
血液システムに
入れる事はできますが
13:17
butだけど eitherどちらか way方法, we我々 don'tしない seem思われる to be〜する ableできる
どちらにしろ
13:19
to get取得する quiteかなり theその right number of cells細胞
十分な数の細胞を
正しい場所に入れ
13:22
getting取得 to theその locationロケーション we我々 want欲しいです themそれら to
十分な数の細胞を
正しい場所に入れ
13:24
andそして beingであること ableできる to deliver配信する theその sortソート of beautiful綺麗な
思わしい臨床結果が得られる
細胞再生ができないようなのです
13:26
cell細胞 regeneration再生 thatそれ we我々 would〜する like好きな to have持ってる
思わしい臨床結果が得られる
細胞再生ができないようなのです
13:30
to get取得する good良い clinical臨床的 outcomes結果.
思わしい臨床結果が得られる
細胞再生ができないようなのです
13:33
Andそして soそう some一部 of theその thingsもの thatそれ we're私たちは thinking考え of,
我々とこの分野の人々は
13:36
andそして manyたくさんの otherその他 people in theその fieldフィールド are thinking考え of,
我々とこの分野の人々は
13:38
are actually実際に developing現像 materials材料 forために thatそれ.
その問題を解決する為の材料を
開発する事を考えています
13:42
Butだけど there'sそこに aa difference hereここに.
しかし1つ違いがあります
13:45
We我々 stillまだ need必要 chemistry化学, we我々 stillまだ need必要 mechanics力学,
その為には我々は
化学的技術的な向上
13:46
we我々 stillまだ need必要 really本当に interesting面白い topography地形,
参考となるトポグラフィー画像
13:48
andそして we我々 stillまだ need必要 really本当に interesting面白い
ways方法 to surround囲む theその cells細胞.
適切な細胞を囲む方法がまだ必要です
13:51
Butだけど now, theその cells細胞 alsoまた、
細胞はまた
13:54
would〜する probably多分 quiteかなり like好きな aa material材料
伝導体のような働きを
13:56
that'sそれは going行く to be〜する ableできる to be〜する conductive導電性の,
するようになるでしょう
13:58
becauseなぜなら theその cells細胞 themselves自分自身 will意志 respond応答する very非常に wellよく
なぜなら細胞そのものは よく反応し
14:00
andそして will意志 actually実際に conduct行動 signalsシグナル
betweenの間に themselves自分自身.
お互い同士でシグナルを
伝え合うからです
14:05
You君は canできる see見る themそれら now
今でも このように
14:08
beating打つ synchronously同期的に on theseこれら materials材料,
材料の中で細胞は
同調し合い脈打っています
14:10
andそして that'sそれは aa very非常に, very非常に excitingエキサイティング development開発
とても興奮させられる事が
14:12
that'sそれは going行く on.
起きています
14:15
Soそう justちょうど to wrapラップ upアップ, I'd私は like好きな to actually実際に sayいう thatそれ
最後に
14:17
beingであること ableできる to work作業 in thisこの sortソート of fieldフィールド,
この分野で働く我々に取って
14:22
allすべて of us米国 thatそれ work作業 in thisこの fieldフィールド
とても夢のある科学分野であり
14:24
that'sそれは notない onlyのみ super-exciting超エキサイティング science科学,
とても夢のある科学分野であり
14:26
butだけど alsoまた、 has持っている theその potential潜在的な
大なり小なり患者にインパクトを
与える可能性のあるこの分野で
14:28
to impact影響 on patients患者,
大なり小なり患者にインパクトを
与える可能性のあるこの分野で
14:30
howeverしかしながら big大きい orまたは small小さい they彼ら are,
働けるという事を
本当に光栄に思います
14:32
is really本当に aa greatすばらしいです privilege特権.
働けるという事を
本当に光栄に思います
14:35
Andそして soそう forために thatそれ, I'd私は like好きな to thank感謝 allすべて of you君は asとして wellよく.
その為にも
皆様にも感謝を述べたいと思います
14:36
Thank感謝 you君は.
ありがとうございます
14:39
(Applause拍手)
(拍手)
14:41
Translated by Reiko O Bovee
Reviewed by Eriko T.

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About the speaker:

Molly Stevens - Biomaterials researcher
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue.

Why you should listen

At Imperial College London, Molly Stevens heads a highly multidisciplinary research group that designs bioactive materials for regenerative medicine and biosensing. It's fundamental science with an eye to practical applications as healthcare products.

Among the products from her lab: an engineered bone, cardiac tissue suitable for use in transplants, and disease-sensing nanoparticle aggregates that change color in the presence of even tiny quantities of cancer-related enzymes, making early sensing possible. As Stevens told The Lancet: "It's right down at the nanoscience level. It's really exciting stuff, but it actually results in something very tangibly useful."

More profile about the speaker
Molly Stevens | Speaker | TED.com