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

TEDGlobal 2013

Molly Stevens: A new way to grow bone

몰리 스티븐스 (Molly Stevens): 뼈를 성장시키는 새로운 방법

Filmed: 2013-06-27

Readability: 4.3

1,271,408 views

대량으로 뼈를 재성장시키는 데에는 무엇이 필요할까요? 대표적인 뼈 재생- 여기서는 환자의 엉덩이 뼈에서 뼈를 채취하여 신체 다른 부분의 손상된 뼈에 이식하는 경우를 말합니다.-은 제한적이고 수술 후 몇해가 지나면 엄청난 퉁증을 유발합니다. 많은 정보가 담긴 이 강연에서 몰리 스티븐스는 뼈에 내재하는 재생 능력을 활용하여 고통없이 대량으로 뼈 조직을 만들어 내는 새로운 줄기 세포의 응용법을 소개합니다.

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

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00:12

As humans인간, it's in our nature자연

0

462

1699

인간으로써 건강을 증진하고

00:14

to want to improve돌리다 our health건강
and minimize최소화하다 our suffering괴로움.

1

2161

3294

고통을 최소화하려는 희망은
우리의 본능입니다.

00:17

Whatever도대체 무엇이 life throws던지다 at us,

2

5455

1667

삶이 우리에게 무엇을 쏟아놓든간에,

00:19

whether인지 어떤지 it's cancer암, diabetes당뇨병, heart심장 disease질병,

3

7122

2465

그것이 암, 당뇨변, 심장병,

00:21

or even broken부서진 bones뼈, we want to try and get better.

4

9587

3192

혹은 골절이든, 우리는
노력으로 회복하고자 합니다.

00:24

Now I'm head머리 of a biomaterials생체 재료 lab랩,

5

12779

2483

저는 생체 재료 실험실의 장이고

00:27

and I'm really fascinated매혹적인 by the way that humans인간

6

15262

2740

오랜 동안 인간이 인체에서

00:30

have used materials기재 in really creative창조적 인 ways길

7

18002

2468

정말 창조적으로 물질을
사용해 온 방법에 대해

00:32

in the body신체 over time.

8

20470

2744

매료되어 있습니다.

00:35

Take, for example예, this beautiful아름다운 blue푸른 nacre진주층 shell껍질.

9

23214

3646

이렇게 아름다운 진주 조개를
예로 들어 볼까요.

00:38

This was actually사실은 used by the Mayans마야인들

10

26860

1882

이거을 마야인들이 실제로

00:40

as an artificial인공의 tooth이 replacement바꿔 놓음.

11

28742

3539

치아의 인공 대체물로 사용했습니다.

00:44

We're not quite아주 sure why they did it.

12

32281

1633

그들이 왜 그랬는지는
확실하게 알지 못하지만

00:45

It's hard단단한. It's durable튼튼한.

13

33914

2576

진주 조개는 딱딱하고 견고하죠.

00:48

But it also또한 had other very nice좋은 properties속성들.

14

36490

4118

그런데 여기에는 또 다른
유용한 성질이 있습니다.

00:52

In fact것, when they put it into the jawbone턱뼈,

15

40608

2280

실제로 이걸 턱뼈에 넣으면

00:54

it could integrate통합하다 into the jaw턱,

16

42888

2907

턱 뼈에 녹아들지요.

00:57

and we know now with very sophisticated매우 복잡한

17

45795

2098

우리는 오늘날의

00:59

imaging이미징 technologies기술

18

47893

1673

매우 정교한 영상 기술을 이용하여

01:01

that part부품 of that integration완성 comes온다 from the fact것

19

49566

2349

그렇게 녹아드는 이유가

01:03

that this material자료 is designed디자인 된

20

51915

1687

이 물질이

01:05

in a very specific특유한 way, has a beautiful아름다운 chemistry화학,

21

53602

2819

아주 특별한 방식으로 만들어졌고
아름다운 화학 작용과

01:08

has a beautiful아름다운 architecture건축물.

22

56421

2228

구조를 가지고 있기 때문이라는 것을
알고 있습니다.

01:10

And I think in many많은 ways길 we can sort종류 of think

23

58649

1752

저는 여러가지 방법으로 우리가

01:12

of the use of the blue푸른 nacre진주층 shell껍질 and the Mayans마야인들

24

60401

3007

푸른색 진주 조개의 사용을 생각해 왔고

01:15

as the first real레알 application신청

25

63408

1520

마야인들이 처음으로 블루투스 기술을

01:16

of the bluetooth블루투스 technology과학 기술.

26

64928

2295

실제적으로 사용했다고 봅니다.

01:19

(Laughter웃음)

27

67223

1462

(웃음)

01:20

But if we move움직임 on and think throughout전역 history역사

28

68685

4393

나아가 역사를 통해

01:25

how people have used different다른
materials기재 in the body신체,

29

73078

2984

인류가 인체에 다양한 물질을
어떻게 사용해왔는지 생각해보면

01:28

very often자주 it's been physicians의사들

30

76062

1714

종종 정말로 창조적이었던 것은

01:29

that have been quite아주 creative창조적 인.

31

77776

1392

바로 의사들이었어요.

01:31

They've그들은 taken취한 things off the shelf선반.

32

79168

1968

그들은 조개 껍질을 벗겨냈습니다.

01:33

One of my favorite특히 잘하는 examples예제들

33

81136

1885

제가 가장 좋아하는 예는

01:35

is that of Sir경 Harold해롤드 Ridley리들리,

34

83036

3242

해롤드 리들리 경의 경우인데,

01:38

who was a famous유명한 ophthalmologist안과 의사,

35

86278

2138

그는 유명한 안과 의사였어요.

01:40

or at least가장 작은 became되었다 a famous유명한 ophthalmologist안과 의사.

36

88416

2568

아니면 적어도 유명한 안과 의사가 되었죠.

01:42

And during...동안 World세계 War전쟁 IIII, what he would see

37

90984

1927

2차 세계대전 동안,
그가 눈여겨 본 것은

01:44

would be pilots조종사 coming오는 back from their그들의 missions선교,

38

92911

2852

임무를 마치고 돌아오는
조종사들이었습니다.

01:47

and he noticed알아 차 렸던 that within이내에 their그들의 eyes눈

39

95763

1752

그가 주목한 것은
조종사들의 눈에

01:49

they had shards파편 of small작은 bits조금 of material자료

40

97515

2940

작은 조각 물질이

01:52

lodged박수있는 within이내에 the eye눈,

41

100455

1520

박힌 채로 오는 것이었어요.

01:53

but the very interesting재미있는 thing about it

42

101975

1699

하지만 정말 흥미로운 점은

01:55

was that material자료, actually사실은, wasn't아니었다. causing일으키는

43

103674

2293

그것이 사실

01:57

any inflammatory염증성의 response응답.

44

105967

2013

어떤 염증 반응도 일으키지
않았다는 것이었습니다.

01:59

So he looked보았다 into this, and he figured문채 있는 out

45

107980

2339

그래서 그는 이걸 조사했는데

02:02

that actually사실은 that material자료 was little shards파편 of plastic플라스틱

46

110319

2604

실제로 그 물질은
작은 프라스틱 조각들이었어요.

02:04

that were coming오는 from the canopy천개 of the Spitfires스피트 파이어.

47

112923

2739

이 조각들은 비행기의 카누피에서
떨어져 나온 것이었죠.

02:07

And this led him to propose제안하다 that material자료

48

115662

2401

이런 사실을 통해 그는
이 물질을

02:10

as a new새로운 material자료 for intraocular안내 낭 lenses렌즈들.

49

118063

2762

안구내 렌즈에 사용할
새로운 물질로 제안했지요.

02:12

It's called전화 한 PMMAPMMA, and it's now used

50

120825

2105

PMMA 라고 하는 건데

02:14

in millions수백만 of people every...마다 year년

51

122930

1802

지금은 매년 수백만명이

02:16

and helps도움이된다. in preventing예방 cataracts백내장.

52

124732

2769

사용합니다. 백내장을
예방하는데 도움이 되죠.

02:19

And that example예, I think, is a really nice좋은 one,

53

127501

2309

그 예가 정말 좋은 예라고
저는 생각합니다.

02:21

because it helps도움이된다. remind생각 나게하다 us that in the early이른 days일,

54

129810

2435

왜냐하면 그로 인해 옛날에는

02:24

people often자주 chose선택한 materials기재

55

132245

1953

사람들이 생체에서 문제를 일으키지 않는

02:26

because they were bioinert생체 인식.

56

134198

1885

물질을 사용했다는 점을 알려줍니다.

02:28

Their그들의 very purpose목적 was to
perform행하다 a mechanical기계의 function기능.

57

136083

3512

그들의 중요한 목적은
기계적인 기능을 하는 것이었어요.

02:31

You'd당신은 put them in the body신체

58

139595

1450

물질을 몸에 넣었을 때

02:33

and you wouldn't~ 않을거야. get an adverse불리한 response응답.

59

141045

2164

부작용이 없어야 했지요.

02:35

And what I want to show보여 주다 you is that

60

143209

1668

보여드리고 싶은 것은

02:36

in regenerative재생의 medicine의학,

61

144877

1381

재생 의학에서

02:38

we've우리는 really shifted시프트 된 away from that idea생각

62

146258

1824

우리는 생체 친화적인 물질을
선택해야한다는 생각으로 부터

02:40

of taking취득 a bioinert생체 인식 material자료.

63

148082

1913

시작했습니다.

02:41

We're actually사실은 actively활발히 looking for materials기재

64

149995

2289

인류는 생체에 작용하고

02:44

that will be bioactive생체 활성, that will interact상호 작용하다 with the body신체,

65

152284

2968

인체와 상호 작용하는 물질을
활발하게 찾아왔어요.

02:47

and that furthermore더욱이 we can put in the body신체,

66

155252

2327

게다가 몸에 넣을 수 있어야 했고

02:49

they'll그들은 할 것이다 have their그들의 function기능,

67

157579

1449

인체 내에서 기능하고

02:51

and then they'll그들은 할 것이다 dissolve디졸브 away over time.

68

159028

4550

시간이 지남에 따라
녹아 없어지는 것이어야 했죠.

02:55

If we look at this schematic개략도,

69

163578

1933

이런 원칙을 보면

02:57

this is showing전시 you what we think of

70

165511

1601

사람들이 무엇을
전형적인 조직 공학적 접근으로

02:59

as the typical전형적인 tissue-engineering조직 공학 approach접근.

71

167112

2137

간주하는지 알게 됩니다.

03:01

We have cells세포들 there, typically전형적으로 from the patient환자.

72

169249

2844

세포가 있습니다.
대부분 환자의 것이지요.

03:04

We can put those onto~에 a material자료,

73

172093

1882

세포들을 어떤 물질 위에 놓고

03:05

and we can make that material자료
very complex복잡한 if we want to,

74

173975

2708

그 물질을 원하는대로
벅잡하게 만들 수 잇습니다.

03:08

and we can then grow자라다 that up in the lab랩

75

176708

2170

그리고는 그걸 실험실에서
배양하거나

03:10

or we can put it straight직진 back into the patient환자.

76

178878

2515

바로 환자의 몸에
되돌려 넣기도 하죠.

03:13

And this is an approach접근 that's
used all over the world세계,

77

181393

2451

이것이 세계적으로 사용해 오던
접근법이에요.

03:15

including포함 in our lab랩.

78

183844

3523

저희 실험실도 마찬가지였구요.

03:19

But one of the things that's really important중대한

79

187367

2457

하지만 사람들이 줄기세포에 대한
이야기를 할 때

03:21

when we're thinking생각 about stem줄기 cells세포들

80

189824

1878

정말로 중요한 점은

03:23

is that obviously명백하게 stem줄기 cells세포들
can be many많은 different다른 things,

81

191702

2579

줄기세포가 다양한 장기가 되기도 하고

03:26

and they want to be many많은 different다른 things,

82

194281

1764

다양한 성질들을 가지기도 해서

03:28

and so we want to make sure that the environment환경

83

196045

1876

줄기세포를 이식하는 주변의 생태가

03:29

we put them into has enough충분히 information정보

84

197921

2350

충분한 정보를 가지고

03:32

so that they can become지다 the right sort종류

85

200271

1996

특정한 조직에 알맞도록

03:34

of specialist전문가 tissue조직.

86

202267

2686

기능하는 것이에요.

03:36

And if we think about the different다른 types유형 of tissues티슈

87

204953

3063

전세계에서 모두 다른 실험실에서
일하는 사람들이

03:40

that people are looking at regenerating재생

88

208016

2019

관심을 가지고 있는

03:42

all over the world세계, in all the
different다른 labs실험실 in the world세계,

89

210035

2311

다양한 종류의 조직을 보면

03:44

there's pretty예쁜 much every...마다 tissue조직 you can think of.

90

212346

2936

생각해볼 수 있는
거의 모든 세포가 망라됩니다.

03:47

And actually사실은, the structure구조 of those tissues티슈

91

215282

1622

실제로 그런 조직들의 구조는

03:48

is quite아주 different다른, and it's going to really depend의존하다

92

216904

2614

매우 다양하고 그것은 조직을

03:51

on whether인지 어떤지 your patient환자 has any underlying밑에 있는 disease질병,

93

219518

2418

어떻게 재생해낼지의 관점에서 보면

03:53

other conditions정황, in terms자귀 of how

94

221936

3050

환자가 지병이나
다른 조건을 가졌는지에 따라

03:56

you're going to regenerate재생하다 your tissue조직,

95

224986

1561

매우 다르게 나타납니다.

03:58

and you're going to need to think about the materials기재

96

226547

1985

그리고 물질에 대해서 고려해야만 하고

04:00

you're going to use really carefully면밀히,

97

228532

2054

물질의 생화학적 요소, 기계적 성질

04:02

their그들의 biochemistry생화학, their그들의 mechanics역학,

98

230586

1725

그 밖에 여러가지 특성과 관련해서

04:04

and many많은 other properties속성들 as well.

99

232311

3738

조심스럽게 사용해야 합니다.

04:08

Our tissues티슈 all have very
different다른 abilities능력 to regenerate재생하다,

100

236049

3300

사람의 모든 조직은 재생에 대해
아주 다른 능력을 지니고 있습니다.

04:11

and here we see poor가난한 Prometheus프로 메테우스,

101

239349

1742

여기보시는 것은
불쌍한 프로메테우스인데요.

04:13

who made만든 a rather차라리 tricky교활한 career직업 choice선택

102

241091

3093

그는 상당히 힘겨운 삶을 선택했고

04:16

and was punished처벌 된 by the Greek그리스 사람 gods신들.

103

244184

2934

그리스의 신들에게서
벌을 받기도 했습니다.

04:19

He was tied묶인 to a rock록, and an eagle독수리 would come

104

247118

2321

바위에 묶여 매일 독수리가

04:21

every...마다 day to eat먹다 his liver간.

105

249439

1603

간을 파먹는 형벌을 받았습니다.

04:23

But of course코스 his liver간 would regenerate재생하다 every...마다 day,

106

251042

2267

하지만 물론 그의 간은
매일 재생되었고

04:25

and so day after day he was punished처벌 된

107

253309

2272

매일 반복하여 영원히

04:27

for eternity영원 by the gods신들.

108

255581

5797

신의 형벌을 받았습니다.

04:33

And liver간 will regenerate재생하다 in this very nice좋은 way,

109

261378

3880

간은 이렇게 재생이 잘 되지만

04:37

but actually사실은 if we think of other tissues티슈,

110

265258

1776

다른 장기,

04:39

like cartilage연골, for example예,

111

267034

1769

예를 들어 연골 같은 장기를 보면

04:40

even the simplest가장 단순한 nick새긴 금 and you're going to find it

112

268803

2056

아무리 간단해 보여도 다시 재생하기에

04:42

really difficult어려운 to regenerate재생하다 your cartilage연골.

113

270859

2443

매우 어렵습니다.

04:45

So it's going to be very different다른 from tissue조직 to tissue조직.

114

273302

3114

그러니까 조직에 따라 매우 다르다는 거죠.

04:48

Now, bone뼈 is somewhere어딘가에 in between중에서,

115

276416

2800

뼈는 그 중간쯤 되는데

04:51

and this is one of the tissues티슈
that we work on a lot in our lab랩.

116

279216

2900

저희 실험실에서 대상으로 삼는 조직 중에
하나가 바로 뼈에요.

04:54

And bone뼈 is actually사실은 quite아주 good at repairing보수.

117

282116

1984

뼈는 사실 재생이 잘되는 편이에요.

04:56

It has to be. We've우리는 probably아마 all had fractures골절

118

284100

2013

그래야만 하죠. 우리는 모두 언젠가 한번씩

04:58

at some point포인트 or other.

119

286113

1812

뼈가 부러져본 적이 있잖아요.

04:59

And one of the ways길 that you can think

120

287925

2157

골절을 치료할 수 있는

05:02

about repairing보수 your fracture골절

121

290082

1689

방법 중에 하나는

05:03

is this procedure순서 here, called전화 한
an iliac장골 crest문장 harvest수확.

122

291771

2827

여기 이런 과정인데
장골회수법이라고 하죠.

05:06

And what the surgeon외과 의사 might힘 do

123

294598

1666

의사가 하는 것은

05:08

is take some bone뼈 from your iliac장골 crest문장,

124

296264

3195

엉덩이 뼈의 일부를 잘라서,

05:11

which어느 is just here,

125

299459

1378

바로 여기 있는 것인데요,

05:12

and then transplant이식 that
somewhere어딘가에 else그밖에 in the body신체.

126

300837

2524

그것을 몸속 어딘가에
이식합니다.

05:15

And it actually사실은 works공장 really well,

127

303361

1600

실제로 아주 잘 작동하는데요.

05:16

because it's your own개인적인 bone뼈,

128

304961

1499

자기 뼈이니까 그래요.

05:18

and it's well vascularized혈관 화 된,

129

306460

1234

혈관 재생이 아주 잘 되는데

05:19

which어느 means방법 it's got a really good blood피 supply공급.

130

307694

2369

그건 곧 혈액이 잘 공급되다는
의미에요.

05:22

But the problem문제 is, there's
only so much you can take,

131

310063

2783

그런데 문제는,
떼어낼 수 있는 부분이 아주 적고

05:24

and also또한 when you do that operation조작,

132

312846

2923

그 수술을 받으면

05:27

your patients환자 might힘 actually사실은 have significant중요한 pain고통

133

315769

2539

환자는 매우 심한 통증을 느끼는데

05:30

in that defect결함 site대지 even two
years연령 after the operation조작.

134

318308

3241

수술 후 2년이 지나도
통증이 있습니다.

05:33

So what we were thinking생각 is,

135

321549

1886

그러니까

05:35

there's a tremendous거대한 need
for bone뼈 repair수리, of course코스,

136

323435

3149

뼈 치료에는 많은 수요가 있기는 합니다.

05:38

but this iliac장골 crest-type볏이있는 형태 approach접근

137

326584

2487

하지만 이런 어덩이 뼈 이식 방법에는

05:41

really has a lot of limitations한계 to it,

138

329071

2432

제약도 정말 많아요.

05:43

and could we perhaps혹시 recreate다시 만들다

139

331503

2234

게다가 필요에 따라 신체 내에서

05:45

the generation세대 of bone뼈 within이내에 the body신체

140

333737

2169

뼈를 재생시켜

05:47

on demand수요 and then be able할 수 있는 to transplant이식 it

141

335906

3315

통증이 심한 후유증없이도

05:51

without없이 these very, very painful아픈 aftereffects후유증

142

339221

4905

이식이 가능한

05:56

that you would have with the iliac장골 crest문장 harvest수확?

143

344126

3683

장골회수법을 개발할 수 있겠는가라는
문제도 있습니다.

05:59

And so this is what we did, and the way we did it

144

347809

2662

이것이 저희가 했던 것인데요.
저희가 사용한 방법은

06:02

was by coming오는 back to this typical전형적인 tissue-engineering조직 공학 approach접근

145

350471

3338

이런 전형적인 조직 공학적 접근법으로
회귀한 것인데

06:05

but actually사실은 thinking생각 about it rather차라리 differently다르게.

146

353809

2387

실제로는 매우 다른 방법입니다.

06:08

And we simplified쉽게 한 it a lot,

147

356196

1919

상당히 단순화시켜서

06:10

so we got rid구하다 of a lot of these steps걸음.

148

358115

2051

이런 단계를 많이 없앴습니다.

06:12

We got rid구하다 of the need to
harvest수확 cells세포들 from the patient환자,

149

360166

2374

저희는 환자로부터
세포를 체취하는 과정과

06:14

we got rid구하다 of the need to put
in really fancy공상 chemistries화학,

150

362540

2917

거쳐야 하는
대단히 복잡한 화학적 과정,

06:17

and we got rid구하다 of the need

151

365457

1692

그리고 실험실의 이런 배양접시에서

06:19

to culture문화 these scaffolds비계 in the lab랩.

152

367149

2828

배양해야 하는 과정을 줄였습니다.

06:21

And what we really focused초점을 맞춘 on

153

369977

2179

저희가 집중했던 것은

06:24

was our material자료 system체계 and making만들기 it quite아주 simple단순한,

154

372156

3749

재료 체계었고 그걸 단순화하는 것이었죠.

06:27

but because we used it in a really clever영리한 way,

155

375905

2325

하지만 저희가 아주 현명하게 사용해서

06:30

we were able할 수 있는 to generate일으키다 enormous거대한 amounts금액 of bone뼈

156

378230

2647

이런 방법으로 엄청난 양의 뼈를

06:32

using~을 사용하여 this approach접근.

157

380877

1646

양생할 수 있었습니다.

06:34

So we were using~을 사용하여 the body신체

158

382523

1753

저희는 신체를

06:36

as really the catalyst촉매 to help us

159

384276

2120

촉매제로 사용하여

06:38

to make lots of new새로운 bone뼈.

160

386396

2543

수많은 새로운 뼈을 만들었습니다.

06:40

And it's an approach접근 that we call

161

388939

1583

저희는 이 접근 방법을

06:42

the in vivo생체 내 bioreactor생물 반응기, and we were able할 수 있는 to make

162

390522

2811

인 바이보 바이오리액터라고 불렀는데

06:45

enormous거대한 amounts금액 of bone뼈 using~을 사용하여 this approach접근.

163

393333

2486

이 방법을 써서 엄청나게 많은 양의
뼈를 만들 수 있었습니다.

06:47

And I'll talk you through...을 통하여 this.

164

395819

1239

이 과정을 말씀드리겠습니다.

06:49

So what we do is,

165

397058

2480

저희가 하는 것은,

06:51

in humans인간, we all have a layer층 of stem줄기 cells세포들

166

399538

2343

인간에게는 모두 긴 뼈의 바깥쪽에

06:53

on the outside외부 of our long bones뼈.

167

401881

1888

줄기세포 층이 있어요.

06:55

That layer층 is called전화 한 the periosteum골막.

168

403769

1703

그 층을 골막이라고 하지요.

06:57

And that layer층 is actually사실은 normally정상적으로

169

405472

2288

골막층은 사실 그 아래에 있는

06:59

very, very tightly단단히 bound경계 to the underlying밑에 있는 bone뼈,

170

407760

2649

뼈에 아주 강하게 붙어있는데

07:02

and it's got stem줄기 cells세포들 in it.

171

410409

1432

그 안에 줄기세포가 들어있어요.

07:03

Those stem줄기 cells세포들 are really important중대한

172

411841

1419

그 줄기세포들은 배아가 자랄 때

07:05

in the embryo태아 when it develops발전하다,

173

413260

1809

상당히 중요한데

07:07

and they also또한 sort종류 of wake일어나 다 up if you have a fracture골절

174

415069

2242

뼈가 부러지면 마치
잠에서 깨어나듯 작동하여

07:09

to help you with repairing보수 the bone뼈.

175

417311

2861

뼈를 치료하는데 도움을 줍니다.

07:12

So we take that periosteum골막 layer층

176

420172

2093

저희는 그 골막층을 채취하여

07:14

and we developed개발 된 a way to inject주입하다 underneath아래에 it

177

422265

2990

그 아래 쪽에 액체를 주입하면

07:17

a liquid액체 that then, within이내에 30 seconds초,

178

425255

2816

30초 이내에

07:20

would turn회전 into quite아주 a rigid엄격한 gel젤라틴

179

428071

1745

그것이 상당히 견고한 액체로 바뀌는데

07:21

and can actually사실은 lift승강기 the
periosteum골막 away from the bone뼈.

180

429816

3253

그러면 골막층을 뼈에서 제거하는 겁니다.

07:25

So it creates창조하다, in essence본질, an artificial인공의 cavity공동

181

433069

3688

그러면 기본적으로 인위적인 공기 구멍이

07:28

that is right next다음 것 to both양자 모두 the bone뼈

182

436757

3547

두 뼈의 양쪽으로 생기는데

07:32

but also또한 this really rich풍부한 layer층 of stem줄기 cells세포들.

183

440304

3701

그뿐 아니라 동시에 이렇게 꽤나 두꺼운
줄기세포 층이 생성됩니다.

07:36

And we go in through...을 통하여 a pinhole핀 홀 incision절개

184

444005

1612

그러면 주사 바늘 절개를 합니다.

07:37

so that no other cells세포들 from the body신체 can get in,

185

445617

2953

그래야 신체의 다른 세포가
끼어들지 못하거든요.

07:40

and what happens일이 is that that
artificial인공의 in vivo생체 내 bioreactor생물 반응기 cavity공동

186

448570

4792

그렇게 하면 인위적으로 만든
인 바이보리액터 공기 구멍이

07:45

can then lead리드 to the proliferation분아 증식 of these stem줄기 cells세포들,

187

453362

2676

이들 줄기세포가 급증하게 해 줍니다.

07:48

and they can form형태 lots of new새로운 tissue조직,

188

456038

2086

그 세포들이 수많은
새로운 조직을 만들고

07:50

and then over time, you can harvest수확 that tissue조직

189

458124

2318

시간이 지나면 그 조직을 걷어들여

07:52

and use it elsewhere다른 곳에 in the body신체.

190

460442

2948

신체의 다른 부분에 사용하는 것이죠.

07:55

This is a histology조직학 slide슬라이드

191

463390

2144

이것이 저희가 작업을 했을 때 보는

07:57

of what we see when we do that,

192

465534

2170

조직 슬라이드입니다.

07:59

and essentially본질적으로 what we see

193

467704

2517

근본적으로 볼 수 있는 것은

08:02

is very large큰 amounts금액 of bone뼈.

194

470221

1634

엄청난 양의 뼈에요.

08:03

So in this picture그림, you can see the middle중간 of the leg다리,

195

471855

2480

이 사진은 다리의 중간 쯤 뼈이니까

08:06

so the bone뼈 marrow골수,

196

474335

1501

골수가 보이죠.

08:07

then you can see the original실물 bone뼈,

197

475836

1804

그리고 원래의 뼈를 보실 수 있어요.

08:09

and you can see where that original실물 bone뼈 finishes끝내다,

198

477640

2856

원래의 그 뼈가
어디서 끝나는지 보이실거에요.

08:12

and just to the left of that is the new새로운 bone뼈

199

480496

2511

바로 그 왼쪽이 새로운 뼈인데

08:15

that's grown성장한 within이내에 that bioreactor생물 반응기 cavity공동,

200

483007

2037

바로 그 바이오리액터 공기 구멍 안에서
자랍니다.

08:17

and you can actually사실은 make it even larger더 큰.

201

485044

2431

실제로는 더 크게 만들 수도 있어요.

08:19

And that demarcation경계 that you can see

202

487475

2627

원래의 뼈와 새로 난 뼈 사이의

08:22

between중에서 the original실물 bone뼈 and the new새로운 bone뼈

203

490102

2351

경계 부근이

08:24

acts행위 as a very slight근소한 point포인트 of weakness약점,

204

492453

2013

약간 취약한 부분이긴 하지만

08:26

so actually사실은 now the surgeon외과 의사 can come along...을 따라서,

205

494466

2134

의사들이 잘 대처하여

08:28

can harvest수확 away that new새로운 bone뼈,

206

496600

2024

새로 난 뼈를 추출할 수 있을 겁니다.

08:30

and the periosteum골막 can grow자라다 back,

207

498624

2203

그러면 골막이 다시 생겨서

08:32

so you're left with the leg다리

208

500827

1869

다리는

08:34

in the same같은 sort종류 of state상태

209

502696

1550

원래 상태에 가깝게

08:36

as if you hadn't~하지 않았다 operated움직이는 on it in the first place장소.

210

504246

2002

마치 수술을 하지도
않은 것처럼 될 것입니다.

08:38

So it's very, very low낮은 in terms자귀 of after-pain애프터 고통

211

506248

3849

그래서 수술 후 통증은

08:42

compared비교하다 to an iliac장골 crest문장 harvest수확.

212

510097

3855

장골회수법에 비해 현저히 적습니다.

08:45

And you can grow자라다 different다른 amounts금액 of bone뼈

213

513952

2104

게다가 얼마나 이식을 하느냐에 따라

08:48

depending의존하는 on how much gel젤라틴 you put in there,

214

516056

2019

다른 양의 뼈를 배양할 수 있어서

08:50

so it really is an on demand수요 sort종류 of procedure순서.

215

518075

3202

필요에 따라 조절 가능한 과정이 됩니다.

08:53

Now, at the time that we did this,

216

521277

2202

저희가 이걸 했을 때,

08:55

this received받은 a lot of attention주의 in the press프레스,

217

523479

3337

언론의 조명을 많이 받았는데요.

08:58

because it was a really nice좋은 way

218

526816

2431

새로운 뼈를 생성시키는

09:01

of generating생성 new새로운 bone뼈,

219

529247

1466

정말 좋은 방법이었기 때문이에요.

09:02

and we got many많은, many많은 contacts콘택트 렌즈

220

530713

1995

저희는 이런 방법을 사용하는데

09:04

from different다른 people that
were interested관심있는 in using~을 사용하여 this.

221

532708

2618

관심이 있는 다양한 사람들에게서
많은 연락을 받았습니다.

09:07

And I'm just going to tell you,

222

535326

1789

이것만 말씀드리면

09:09

sometimes때때로 those contacts콘택트 렌즈 are very strange이상한,

223

537115

2953

때로는 아주 이상한 연락도 왔는데

09:12

slightly약간 unexpected예기치 않은,

224

540068

1860

예상치 못한 곳에서 말이죠.

09:13

and the very most가장 interesting재미있는,

225

541928

3062

꽤 흥미로웠죠.

09:16

let me put it that way, contact접촉 that I had,

226

544990

2285

이렇게 표현해보죠.
제가 받은 것 중에는

09:19

was actually사실은 from a team팀 of American미국 사람 footballers축구 선수

227

547275

3211

미식 축구팀의 연락도 있었는데

09:22

that all wanted to have double-thickness두꺼운 두께 skulls두개골

228

550486

3380

모두가 머리 뼈의 두께를
두 배로 만들기를

09:25

made만든 on their그들의 head머리.

229

553866

4281

바라는 거였어요.

09:30

And so you do get these kinds종류 of contacts콘택트 렌즈,

230

558156

2724

뭐 그런 종류들의 연락이었죠.

09:32

and of course코스, being존재 British영국인

231

560880

2617

물론 프랑스에서 자란

09:35

and also또한 growing성장하는 up in France프랑스,

232

563497

1754

영국인으로서

09:37

I tend지키다 to be very blunt무딘,

233

565251

2142

저는 꽤 무뚝뚝한 편이지만

09:39

and so I had to explain설명 to them very nicely훌륭하게

234

567393

2041

그런 특별한 경우에는

09:41

that in their그들의 particular특별한 case케이스,

235

569434

1475

우선 보호할 수 있는

09:42

there probably아마 wasn't아니었다. that much in there

236

570909

2014

방법이 별로 없다고

09:44

to protect보호 in the first place장소.

237

572923

2988

친절하게 설명해야 했습니다.

09:47

(Laughter웃음)

238

575911

1570

(웃음)

09:49

(Applause박수 갈채)

239

577481

1253

(박수)

09:50

So this was our approach접근,

240

578734

1855

그것이 저희들의 접근 방법이었는데

09:52

and it was simple단순한 materials기재,

241

580589

1644

간단한 물질을 사용했지만

09:54

but we thought about it carefully면밀히.

242

582233

1987

조심스럽게 생각했습니다.

09:56

And actually사실은 we know that those cells세포들

243

584220

1620

사실 저희들은

09:57

in the body신체, in the embryo태아, as they develop나타나게 하다

244

585840

2138

그 세포들이 자라면서

09:59

can form형태 a different다른 kind종류 of tissue조직, cartilage연골,

245

587978

3229

다양한 종류의 연골 조직을
형성할 수 있다는 것을 알았고

10:03

and so we developed개발 된 a gel젤라틴 that was slightly약간 different다른

246

591207

2555

그래서 그 특성과 화학적 작용이

10:05

in nature자연 and slightly약간 different다른 chemistry화학,

247

593762

2419

약간 다른 젤을 개발하여

10:08

put it in there, and we were able할 수 있는 to get

248

596181

2147

그 안에 넣어서 100% 완전한

10:10

100 percent퍼센트 cartilage연골 instead대신에.

249

598328

2178

연골을 얻을 수 있었습니다.

10:12

And this approach접근 works공장 really well, I think,

250

600506

2008

제 생각에는 이 접근법이
이미 계획안 과정에

10:14

for pre-planned미리 계획된 procedures절차,

251

602514

2482

정말 잘 작동한다고 봅니다만

10:16

but it's something you do have to pre-plan미리 계획하다.

252

604996

2872

미리 계획해야만 하는 과정이에요.

10:19

So for other kinds종류 of operations운영,

253

607868

2268

다른 종류의 수술의 경우에는

10:22

there's definitely명확히 a need for other

254

610136

1697

다른 스캐폴드 기반 접근법이

10:23

scaffold-based비계 기반 approaches구혼.

255

611833

2503

분명히 필요합니다.

10:26

And when you think about designing설계

256

614336

2369

사실 새로운 스캐폴드법을

10:28

those other scaffolds비계, actually사실은,

257

616705

1638

기획하려면

10:30

you need a really multi-disciplinary다 분야 team팀.

258

618343

1971

정말 다양한 분야의 팀이 필요해요.

10:32

And so our team팀 has chemists화학자,

259

620314

2065

저희 팀에는 화학자,

10:34

it has cell세포 biologists생물 학자, surgeons외과의 사, physicists물리학 자들 even,

260

622379

3377

세포생물학자, 외과의,
심지어 물리학자도 있습니다.

10:37

and those people all come together함께

261

625756

2030

그런 사람들이 한데 모여

10:39

and we think really hard단단한 about
designing설계 the materials기재.

262

627786

2411

물질을 디자인하는데
정말 많은 노력을 합니다.

10:42

But we want to make them have enough충분히 information정보

263

630197

2966

하지만 저희는 충분한 정보를 얻어

10:45

that we can get the cells세포들 to do what we want,

264

633163

2154

우리가 원하는대로 작동하는
세포를 얻을 수 있습니다.

10:47

but not be so complex복잡한 as to make it difficult어려운

265

635317

2377

하지만 너무 복잡해서 임상에 적용하기

10:49

to get to clinic진료소.

266

637694

1743

어려워서는 안되지요.

10:51

And so one of the things we think about a lot

267

639437

2751

그래서 저희가 정말 많이 노력하는 것

10:54

is really trying견딜 수 없는 to understand알다

268

642188

1795

가운데 하나는 신체 내 조직의

10:55

the structure구조 of the tissues티슈 in the body신체.

269

643983

2377

구조를 이해하는 것 입니다.

10:58

And so if we think of bone뼈,

270

646360

1660

뼈를 생각하면

11:00

obviously명백하게 my own개인적인 favorite특히 잘하는 tissue조직,

271

648020

2624

제가 가장 좋아하는 조직인데,

11:02

we zoom줌 in, we can see,

272

650644

1557

확대해서 볼 수 있어요.

11:04

even if you don't know anything
about bone뼈 structure구조,

273

652201

1882

뼈의 구조에 대해 아무것도 몰라도

11:06

it's beautifully아름답게 organized조직 된,
really beautifully아름답게 organized조직 된.

274

654083

2545

뼈는 정말로 아름답게 조직되어 있어요.

11:08

We've우리는 lots of blood피 vessels혈관 in there.

275

656628

1887

그 안에 수많은 혈관이 있죠.

11:10

And if we zoom줌 in again, we see that the cells세포들

276

658515

2339

더 자세히 들여다 보면

11:12

are actually사실은 surrounded둘러싸인 by a 3D matrix매트릭스

277

660854

2972

세포가 나노 크기 섬유질로 된

11:15

of nano-scale나노 스케일 fibers섬유, and they give a lot

278

663826

2171

3차원 배열로 둘러 싸여있고

11:17

of information정보 to the cells세포들.

279

665997

2182

이것들이 세포에 수많은 정보를
제공합니다.

11:20

And if we zoom줌 in again,

280

668179

1614

더 자세히 들여다 보면

11:21

actually사실은 in the case케이스 of bone뼈, the matrix매트릭스

281

669793

2201

사실 뼈의 경우에는

11:23

around the cells세포들 is beautifully아름답게 organized조직 된

282

671994

2151

세포를 둘러싼 배열이
나노 크기로

11:26

at the nano나노 scale규모, and it's a hybrid잡종 material자료

283

674145

2467

아름답게 조직되어 있습니다.
그것은 반쯤 유기질이자 반쯤은 무기질인

11:28

that's part부품 organic본질적인, part부품 inorganic무기의.

284

676612

2584

혼성 물질이에요.

11:31

And that's led to a whole완전한 field들, really,

285

679196

2072

그것이 전체 분야가

11:33

that has looked보았다 at developing개발 중 materials기재

286

681268

2391

물질을 개발하도록 관심을 끌죠.

11:35

that have this hybrid잡종 kind종류 of structure구조.

287

683659

2748

이 물질들은 이와같은 형태의
혼성 구조를 가지고 있습니다.

11:38

And so I'm showing전시 here just two examples예제들

288

686407

3278

제가 여기 보여드리는 두 가지 예에서는

11:41

where we've우리는 made만든 some materials기재
that have that sort종류 of structure구조,

289

689685

3120

그런 구조를 갖는 물질을 만든 것인데요.

11:44

and you can really tailor재단사 it.

290

692805

1438

실질적으로 재단도 가능합니다.

11:46

You can see here a very squishy칙칙한 one

291

694243

2064

여기 보시는 질척한 것은

11:48

and now a material자료 that's also또한
this hybrid잡종 sort종류 of material자료

292

696307

4099

유사한 혼성 구조를 가진
물질인데

11:52

but actually사실은 has remarkable주목할 만한 toughness인성,

293

700406

1947

실제로는 놀라운 정도로 강인해서

11:54

and it's no longer더 길게 brittle다루기 힘든.

294

702369

1460

더이상 부러지지 않습니다.

11:55

And an inorganic무기의 material자료
would normally정상적으로 be really brittle다루기 힘든,

295

703829

2456

무기질 물질은 보통
잘 부러져서

11:58

and you wouldn't~ 않을거야. be able할 수 있는 to have

296

706285

1440

그 정도의 강도를

11:59

that sort종류 of strength힘 and toughness인성 in it.

297

707725

2188

가질 수 없습니다.

12:01

One other thing I want to quickly빨리 mention언급하다 is that

298

709913

2489

짧게 말씀드릴 또 다른 하나는

12:04

many많은 of the scaffolds비계 we make
are porous다공성의, and they have to be,

299

712402

2715

저희가 만드는 많은 스캐폴드들이
다공성이라는 점이에요. 그래야만 하죠.

12:07

because you want blood피 vessels혈관 to grow자라다 in there.

300

715117

2103

왜냐하면 그 안으로
혈관이 자라야 하거든요.

12:09

But the pores모공 are actually사실은 oftentimes자주

301

717220

1877

하지만 사실 기공이 세포보다

12:11

much bigger더 큰 than the cells세포들,

302

719097

1293

훨씬 더 큰 경우도 있습니다.

12:12

and so even though그래도 it's 3D,

303

720390

1711

그래서 3차원으로 되어 있긴 하지만

12:14

the cell세포 might힘 see it more
as a slightly약간 curved구부러진 surface표면,

304

722101

3355

세포는 그걸 액간 휘어진 곡면으로
간주하기도 해서

12:17

and that's a little bit비트 unnatural부 자연스러운.

305

725456

1676

약간 자연스럽지 못하기도 하죠.

12:19

And so one of the things you can think about doing

306

727132

2248

할 일을 생각해보면

12:21

is actually사실은 making만들기 scaffolds비계
with slightly약간 different다른 dimensions치수

307

729380

3148

사실 약간 다른 크기의 스캐폴드를
만드는 것입니다.

12:24

that might힘 be able할 수 있는 to surround서라운드 your cells세포들 in 3D

308

732528

2793

그래서 세포를 3차원으로 에워싸서

12:27

and give them a little bit비트 more information정보.

309

735321

2569

더 많은 정보를 줄 수도 있을 겁니다.

12:29

And there's a lot of work going
on in both양자 모두 of these areas지역.

310

737890

3567

이 두 분야에는 많은 일이
진행되고 있습니다.

12:33

Now finally마침내, I just want to talk a little bit비트 about

311

741471

3969

이제 마지막으로 이런 것들을

12:37

applying신청 this sort종류 of thing to cardiovascular심장 혈관 disease질병,

312

745440

2708

심장병에 적용하는 것에 대해
조금 말씀드리려고 합니다.

12:40

because this is a really big큰 clinical객관적인 problem문제.

313

748148

3263

왜냐하면 심장병은 임상적으로
정말 커다란 문제이거든요.

12:43

And one of the things that we know is that,

314

751411

3585

우리가 알고 있는 것중에 하나는

12:46

unfortunately운수 나쁘게, if you have a heart심장 attack공격,

315

754996

2239

불행하게도, 심장마비에 걸리면

12:49

then that tissue조직 can start스타트 to die주사위,

316

757235

2902

그 조직은 괴사하기 시작합니다.

12:52

and your outcome결과 may할 수있다 not be very good over time.

317

760137

3751

시간이 지남에 따라 결과는
아주 나빠질 수도 있어요.

12:55

And it would be really great, actually사실은,

318

763888

1710

그래서 그렇게 괴사하는 세포를

12:57

if we could stop that dead죽은 tissue조직

319

765598

1919

죽지 않도록 하거나
되살아나게 할 수 있다면

12:59

either어느 한 쪽 from dying사망 or help it to regenerate재생하다.

320

767517

3985

그건 정말 대단한 일이 될 겁니다.

13:03

And there's lots and lots of stem줄기
cell세포 trials시련 going on worldwide세계적인,

321

771502

3248

세계적으로 줄기 세포 실험이
엄청나게 많이 수행되고 있는데요.

13:06

and they use many많은 different다른 types유형 of cells세포들,

322

774750

2072

그 실험들에서는 수많은
다양한 종류의 줄기세포가 사용됩니다.

13:08

but one common공유지 theme테마 that seems~ 같다 to be coming오는 out

323

776822

2352

하지만 공통적으로 나타나고 있는
한가지 주제는

13:11

is that actually사실은, very often자주, those cells세포들 will die주사위

324

779174

2999

실제로 이식하면 그 세포들이

13:14

once일단 you've implanted이식 된 them.

325

782173

1795

죽고 맙니다.

13:15

And you can either어느 한 쪽 put them into the heart심장

326

783968

1875

그 세포들을 심장이나 혈관계에

13:17

or into the blood피 system체계,

327

785843

2020

주입할 수는 있지만

13:19

but either어느 한 쪽 way, we don't seem보다 to be able할 수 있는

328

787863

2362

어떤 방법을 쓰든

13:22

to get quite아주 the right number번호 of cells세포들

329

790225

1867

딱 알맞는 수의 세포 혹은

13:24

getting점점 to the location위치 we want them to

330

792092

2242

우리가 주입하고 싶은 지점에
정확하게 주입하지 못하죠.

13:26

and being존재 able할 수 있는 to deliver배달 the sort종류 of beautiful아름다운

331

794334

4494

그리고 우리가 얻고 싶어하는

13:30

cell세포 regeneration재건 that we would like to have

332

798828

2740

이렇게 아름다운 세포 재생법을 통해

13:33

to get good clinical객관적인 outcomes결과.

333

801568

3417

좋은 임상 결과를
얻어내지 못하고 있습니다.

13:36

And so some of the things that we're thinking생각 of,

334

804985

1983

그래서 저희와 이 분야의 다른 많은 사람들이

13:38

and many많은 other people in the field들 are thinking생각 of,

335

806968

3121

생각한 것은

13:42

are actually사실은 developing개발 중 materials기재 for that.

336

810089

3006

그렇게 할 수 있는 물질을
개발하는 것이었어요.

13:45

But there's a difference차 here.

337

813095

1619

하지만 거기에는 차이가 있습니다.

13:46

We still need chemistry화학, we still need mechanics역학,

338

814714

2210

저희는 여전히 화학과
기계가 필요로 합니다.

13:48

we still need really interesting재미있는 topography지형,

339

816924

2671

여전히 정말 흥미로운 형태 요소도 필요하죠.

13:51

and we still need really interesting재미있는
ways길 to surround서라운드 the cells세포들.

340

819595

2648

세포를 둘러쌀 수 있는 흥미로운 방법이
정말로 필요합니다.

13:54

But now, the cells세포들 also또한

341

822243

2511

하지만 이제

13:56

would probably아마 quite아주 like a material자료

342

824754

2025

그 세포는 아마 전이성을 갖는

13:58

that's going to be able할 수 있는 to be conductive전도성의,

343

826779

2018

물질과 아주 흡사합니다.

14:00

because the cells세포들 themselves그들 자신 will respond응창 성가 very well

344

828797

4209

왜냐하면 세포 그 자체는
아주 잘 반응하고

14:05

and will actually사실은 conduct행위 signals신호들
between중에서 themselves그들 자신.

345

833006

3479

세포간에 사실 신호를
주고 받으니까요.

14:08

You can see them now

346

836485

1516

여기 세포들이

14:10

beating고동 synchronously동 기적으로 on these materials기재,

347

838001

2475

이 물질위에서 동시에
박동하는 것을 보실 수 있습니다.

14:12

and that's a very, very exciting흥미 진진한 development개발

348

840476

2779

저건 실제로 일어나는 아주 흥미로운

14:15

that's going on.

349

843255

2114

발달이에요.

14:17

So just to wrap덮개 up, I'd like to actually사실은 say that

350

845369

4824

이제 마치면서 제가 말씀드릴 바는

14:22

being존재 able할 수 있는 to work in this sort종류 of field들,

351

850193

2356

이런 분야에서 일할 수 있다는 것이

14:24

all of us that work in this field들

352

852549

1654

이 분야에서 일하는 우리 모두는
정말 대단한 특원을 가진 겁니다.

14:26

that's not only super-exciting초 흥분 science과학,

353

854203

2509

사실 이 분야는 엄청나게 흥미로울 뿐 아니라

14:28

but also또한 has the potential가능성

354

856712

2046

환자에게 큰 영향을 줄

14:30

to impact충격 on patients환자,

355

858758

1968

가능성이 있으니까요.

14:32

however하나 big큰 or small작은 they are,

356

860726

2430

그 영향이 크건 적건

14:35

is really a great privilege특권.

357

863156

1553

정말 대단한 특권입니다.

14:36

And so for that, I'd like to thank all of you as well.

358

864709

3144

그에 관해서는 여러분 모두에게도
감사를 드립니다.

14:39

Thank you.

359

867853

1317

감사합니다.

14:41

(Applause박수 갈채)

360

869170

4924

(박수)

Translated by K Bang
Reviewed by 한솜 이

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

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몰리 스티븐스 (Molly Stevens): 뼈를 성장시키는 새로운 방법 | TED Talk | TED.com