TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Nina Tandon: besirūpinant inžinerijos būdu sukurtais audiniais
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
Audinių inžinierė ir TED stipendijos gavėja (TED Fellow) Nina Tandon augina dirbtines širdis ir kaulus. Kad tai padarytų, jai reikia naujų būdų prižiūrėti dirbtiniu būdu išaugintas ląsteles -- technologijų, kurias ji išplėtojo paprastu, tačiau veiksmingu metodu kopijuodama jų natūralias aplinkas.
Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
Good morning everybody.
0
0
3000
Labas rytas visiems.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
Aš dirbu su tikrai nuostabiais
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
mažyčiais mažuliukais padarėliais, vadinamais ląstelėmis.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
Ir leiskite Jums papasakoti, ką reiškia
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
išauginti tokias ląsteles laboratorijoje.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
Aš dirbu laboratorijoje, kurioje mes imame ląsteles iš jų gimtosios aplinkos.
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
Padedame jas į lėkšteles,
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
kurias kartais vadiname petri lėkštelėmis.
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
Ir mes ląsteles maitiname tuo -- savaime suprantama, steriliai --
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
ką vadiname ląstelių kultūros medija -- kas joms yra kaip maistas --
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
ir auginame jas inkubatoriuose.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
Kodėl aš tai darau?
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
Lėkštelėse mes stebime ląsteles,
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
jos yra pačiame paviršiuje.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
Tačiau ką mes iš tikrųjų bandome padaryti mano laboratorijoje
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
tai inžinerijos būdu iš ląstelių sukurti audinius.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
Ką tai reiškia?
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
Na, tai reiškia išauginti tikrą širdį,
00:59
let's say,
18
44000
2000
sakykime,
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
arba išauginti dalį kaulo,
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
kuris gali būti implantuotas į kūną.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
Ne tik tai, jie taip pat gali būti naudojami kaip modeliai ligoms tirti.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
Ir tokiems tikslams tradicinių ląstelių kultūros technologijų
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
paprasčiausiai neužtenka.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
Ląstelės tarytum išsiilgsta namų;
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
lėkštelė joms neatrodo kaip namai.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
Taigi, mes turime labiau pasistengti kopijuodami jų natūralią aplinką,
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
kad ląstelės vešėtų.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
Mes tai vadiname biomimetine paradigma --
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
kopijuoti gamtą laboratorijoje.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
Paimkime kaip pavyzdį širdį,
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
daugelio mano tyrimų temą.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
Kas padaro širdį unikalia?
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
Na, širdis plaka,
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
ritmiškai, nepavargdama, ištikimai.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
Mes tai nukopijuojame laboratorijoje
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
įrengdami į ląstelių kultūrų sistemas elektrodus.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
Šie elektrodai veikia tarsi mini ritmo vedliai,
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
priverčiantys ląsteles susitraukti laboratorijoje.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
Ką dar žinome apie širdį?
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
Na, širdies ląstelės pakankamai godžios.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
Gamta maitina mūsų kūno širdies ląsteles aprūpindama jas
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
labai, labai dideliu kiekiu kraujo.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
Mes laboratorijoje, biomedžiagose,
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
ant kurių auginame ląsteles,
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
mikro-sumodeliuojame kanalus.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
Ir tai leidžia mums tiekti ląstelių kultūros mediją, ląstelių maistą
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
pastoliais, kuriuose auginame ląsteles --
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
tai labai panašu į
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
širdies kapiliarų sluoksnį.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
Šitai priveda mane prie pamokos nr.1:
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
gyvenimas gali padaryti labai daug iš labai mažai.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
Imkime elektrinio stimuliavimo pavyzdį.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
Pažiūrėkime koks galingas gali būti net vienas iš šių pagrindinių dalykų.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
Kairėje matote plakančio širdies audinio mažą dalelytę,
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
kurią inžinerijos būdu laboratorijoje sukūriau iš žiurkių ląstelių.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
Ji dydžio sulig mažu zefyru.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
Ir po vienos savaitės, ji plaka.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
Galite tai pamatyti viršutiniame kairiame kampe.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
Tačiau nesijaudinkite, jei nematote to labai gerai.
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
Nuostabu vien tai, kad šios ląsteles išvis plaka.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
Tačiau kas suvis nuostabiausia,
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
tai, kad ląsteles, kai jas stimuliuojame elektra,
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
kaip ritmo vedliu,
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
kad tuomet jos plaka dar labiau.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
Šitai priveda mane prie pamokos nr.2:
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
visą darbą atlieka ląstelės.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
Tam tikra prasme, audinių inžinieriai čia turi šiokią tokią identiškumo krizę,
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
nes statybos inžinieriai
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
stato tiltus ir didelius dalykus,
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
kompiuterių inžinieriai, kompiuterius,
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
tačiau mes
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
iš tikrųjų statome įgalinančias technologijas pačioms ląstelėms.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
Ką tai mums reiškia?
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
Padarykime kai ką labai paprasto.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
Priminkime patys sau,
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
kad ląstelės nėra abstrakti koncepcija.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
Prisiminkime, kad mūsų ląstelės palaiko mūsų gyvybę
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
labai tikru būdu.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
Posakį "esame tai, ką valgome," galima paprastu būdu perdaryti į
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
"esame tai, ką valgo mūsų ląstelės."
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
O floros būvimo mūsų virškinamajame trakte atveju,
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
ląstelės gali būti netgi ne žmogaus.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
Tačiau svarbu pabrėžti ir tai,
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
jog ląstelės taip pat tarpininkauja įgyjant gyvenimo patirtį.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
Už kiekvieno garso, regėjimo, palytėjimo, skonio ir kvapo
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
slypi atitinkamas rinkinys ląstelių,
03:40
that receive this information
87
205000
2000
kurios priima šią informaciją
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
ir interpretuoja ją mums.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
Tai maldauja paklausti:
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
ar turėtume praplėsti savo aplinkos valdymo jausmą,
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
kad įtrauktume savo pačių kūnų ekosistemą?
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
Kviečiu Jus pakalbėti apie tai su manimi vėliau,
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
o dabar, linkiu sėkmės.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
Lai nė viena iš jūsų nevėžinių ląstelių
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
nepriartėja prie išnykimo ribos.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
Ačiū.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
(Plojimai)
ABOUT THE SPEAKER
Nina Tandon - Tissue engineering researcherNina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies.
Why you should listen
Nina Tandon studies electrical signaling in the context of tissue engineering, with the goal of creating “spare parts” for human implantation and/or disease models. After receiving a bachelor’s degree in electrical engineering from Cooper Union, Nina worked on an electronic nose used to “smell” lung cancer as a Fulbright scholar in Rome. She studied electrical stimulation for cardiac tissue engineering at MIT and Columbia, and now continues her research on electrical stimulation for broader tissue-engineering applications. Tandon was a 2011 TED Fellow and a 2012 Senior Fellow. Nina was also honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.
Nina Tandon | Speaker | TED.com