TED2011
Nina Tandon: Caring for engineered tissue
Nina Tandon: Yapay Dokular Yetiştirmek
Filmed:
Readability: 3.5
556,310 views
Doku mühendisi ve TED üyesi Nina Tandon laboratuvarda yapay kalpler ve kemikler yetiştiriyor. Bunu yapabilmesi için Nina'nın yapay ortamlarda yetiştirilen hücrelerin bakımı için yeni yöntemler bulması gerekiyor. Bu yöntemlerden birisi de kendisinin geliştirdiği, hücrelere vücut dışındayken vücut içindeki doğal ortamlarını sağlamak gibi basit bir yaklaşım fakat etkili bir teknik olabilir.
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
Herkese günaydın.
00:18
I work with really amazing,
1
3000
2000
Ben, hücre olarak adlandırdığımız
00:20
little, itty-bitty creatures called cells.
2
5000
3000
şaşırtıcı özelliklere sahip minicik varlıklarla ilgili çalışmalar yapıyorum.
00:23
And let me tell you what it's like
3
8000
2000
Öncelikle size bu hücreleri laboratuvar ortamında
00:25
to grow these cells in the lab.
4
10000
2000
nasıl yetiştirdiğimizi anlatayım.
00:27
I work in a lab where we take cells out of their native environment.
5
12000
3000
Benim çalıştığım laboratuvarda, hücreleri doğal ortamlarından çıkarıp
00:30
We plate them into dishes
6
15000
2000
petri kutusu olarak adlandırdığımız
00:32
that we sometimes call petri dishes.
7
17000
2000
plastik kaplara aktarıyoruz.
00:34
And we feed them -- sterilely of course --
8
19000
3000
Onları, daha sonra, steril ortamda
00:37
with what we call cell culture media -- which is like their food --
9
22000
3000
içinde hücreler için gıdalar ihtiva eden hücre kültür sıvılarıyla besliyoruz
00:40
and we grow them in incubators.
10
25000
3000
ve inkübatör içerisinde çoğaltıyoruz.
00:43
Why do I do this?
11
28000
2000
Peki böyle bir şeyi neden yapıyorum?
00:45
We observe the cells in a plate,
12
30000
2000
Bu hücreleri petri kutularında gözlemliyoruz
00:47
and they're just on the surface.
13
32000
2000
ve onların bir tabaka olarak sadece yüzeyde olduklarını görüyoruz.
00:49
But what we're really trying to do in my lab
14
34000
3000
Fakat bizim laboratuvarda asıl yapmaya çalıştığımız şey
00:52
is to engineer tissues out of them.
15
37000
3000
bu hücrelerden gerçek dokular üretebilmektir.
00:55
What does that even mean?
16
40000
2000
Peki bu ne anlama gelmektedir?
00:57
Well it means growing an actual heart,
17
42000
2000
Bu, sonradan vücuda yerleştirilmek üzere
00:59
let's say,
18
44000
2000
kalp veya kemik gibi
01:01
or grow a piece of bone
19
46000
2000
gerçek dokular
01:03
that can be put into the body.
20
48000
2000
üretmek demektir.
01:05
Not only that, but they can also be used for disease models.
21
50000
3000
Bunlar, aynı zamanda çeşitli hastalıkları incelemek için model olarak da kullanılabilirler.
01:08
And for this purpose, traditional cell culture techniques
22
53000
2000
Bu amaçlara yönelik çalışmalarda, yukarıda bahsettiğimiz
01:10
just really aren't enough.
23
55000
2000
geleneksel hücre yetiştirme yöntemleri yetersiz kalmaktadır.
01:12
The cells are kind of homesick;
24
57000
2000
Hücreler doğal ortamlarını benimserler ve ararlar
01:14
the dish doesn't feel like their home.
25
59000
2000
dolayısıyla plastik kutudaki koşullar bu doğal ortamın yerini tutamaz.
01:16
And so we need to do better at copying their natural environment
26
61000
2000
Bu sebeple, onların normal olarak gelişebilmeleri için
01:18
to get them to thrive.
27
63000
2000
doğal ortamlarına daha yakın koşullar oluşturmamız gerekmektedir.
01:20
We call this the biomimetic paradigm --
28
65000
2000
Biz bunu 'biyomimetik paradigma'
01:22
copying nature in the lab.
29
67000
3000
yani doğal ortamı laboratuvar koşullarında oluşturma diye adlandırıyoruz.
01:25
Let's take the example of the heart,
30
70000
2000
Mesela üzerinde benim birçok araştırma yaptığım
01:27
the topic of a lot of my research.
31
72000
2000
kalbi ele alalım.
01:29
What makes the heart unique?
32
74000
2000
Kalbi diğer organlardan farklı kılan nedir?
01:31
Well, the heart beats,
33
76000
2000
Kalp, düzenli olarak
01:33
rhythmically, tirelessly, faithfully.
34
78000
3000
yorulmadan, büyük bir sadakat ile sürekli çarpar.
01:36
We copy this in the lab
35
81000
2000
Biz, kalbin bu özelliklerini laboratuvarda
01:38
by outfitting cell culture systems with electrodes.
36
83000
3000
hücre kültür sistemlerine yerleştirdiğimiz elektrotlarla simüle ediyoruz.
01:41
These electrodes act like mini pacemakers
37
86000
2000
Bu elektrotlar minyatür bir kalp pili görevini görerek
01:43
to get the cells to contract in the lab.
38
88000
3000
hücrelerin laboratuvar ortamında kasılmasını sağlıyor.
01:46
What else do we know about the heart?
39
91000
2000
Kalp hakkında başka ne biliyoruz?
01:48
Well, heart cells are pretty greedy.
40
93000
2000
Mesela kalp hücreleri oldukça oburdur.
01:50
Nature feeds the heart cells in your body
41
95000
2000
Vücudumuz kalp hücrelerini
01:52
with a very, very dense blood supply.
42
97000
2000
onlara bol miktarda kan sağlayarak besler.
01:54
In the lab, we micro-pattern channels
43
99000
2000
Biz kendi laboratuvarımızda,
01:56
in the biomaterials
44
101000
2000
üzerinde hücreleri büyüttüğümüz biyomalzemelerin içine
01:58
on which we grow the cells,
45
103000
2000
mikro-kanallar açıyoruz.
02:00
and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food,
46
105000
3000
Bu kanallar, aynı kalpteki kılcal yataklarda olduğu gibi
02:03
through the scaffolds where we're growing the cells --
47
108000
3000
hücre besinlerini içeren kültür sıvısının
02:06
a lot like what you might expect
48
111000
2000
üzerinde hücreleri büyüttüğümüz taşıyıcı içine nüfuz etmesine
02:08
from a capillary bed in the heart.
49
113000
2000
olanak sağlamaktadırlar.
02:10
So this brings me to lesson number one:
50
115000
3000
Bu bahsettiklerimden alacağımız ilk ders şudur:
02:13
life can do a lot with very little.
51
118000
3000
Ufacık bir şey bile yaşam için çok şey demek olabilir.
02:16
Let's take the example of electrical stimulation.
52
121000
2000
Mesela elektriksel uyarı örneğini ele alalım.
02:18
Let's see how powerful just one of these essentials can be.
53
123000
3000
Kalbin çalışması için gerekli olan temel şartlardan sadece bir tanesinin bile ne kadar etkili olduğuna bir bakalım.
02:22
On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue
54
127000
3000
Sol tarafta, sıçan hücrelerini kullanarak laboratuvarda oluşturduğum
02:25
that I engineered from rat cells in the lab.
55
130000
2000
atmakta olan kalp dokusunun küçük bir parçasını görüyoruz.
02:27
It's about the size of a mini marshmallow.
56
132000
2000
'Marshmallow' gibi minik bir şeker ebadında.
02:29
And after one week, it's beating.
57
134000
2000
Ve bir hafta sonra kalp atışları başlıyor.
02:31
You can see it in the upper left-hand corner.
58
136000
2000
Bunu sol üst köşede görebilirsiniz.
02:33
But don't worry if you can't see it so well.
59
138000
2000
Çok net göremiyorsanız da endişelenmenize gerek yok.
02:35
It's amazing that these cells beat at all.
60
140000
3000
Bu hücrelerin kasılıp gevşemeleri gerçekten müthiş birşey.
02:38
But what's really amazing
61
143000
2000
Burada asıl şaşırtıcı olan şey ise
02:40
is that the cells, when we electrically stimulate them,
62
145000
2000
bu hücrelere eletriksel uyarı verdiğimiz zaman
02:42
like with a pacemaker,
63
147000
2000
aynı bir kalp pilinde olduğu gibi
02:44
that they beat so much more.
64
149000
2000
çok daha fazla çarpıyor olmalarıdır.
02:46
But that brings me to lesson number two:
65
151000
2000
Bu da buradan alacağımız ikinci dersi ortaya çıkarıyor:
02:48
cells do all the work.
66
153000
2000
aslında bütün işleri yapan hücrelerdir.
02:50
In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here,
67
155000
3000
Bu anlamda, doku mühendisleri kimlik bunalımı yaşıyorlar diyebiliriz.
02:53
because structural engineers
68
158000
2000
Çünkü, yapı mühendisleri
02:55
build bridges and big things,
69
160000
3000
büyük yapılar ve köprüler yaparlar,
02:58
computer engineers, computers,
70
163000
2000
bilgisayar mühendisleri bilgisayar yaparlar
03:00
but what we are doing
71
165000
2000
ancak bizim yaptığımız ise tamamen
03:02
is actually building enabling technologies for the cells themselves.
72
167000
3000
hücreler için uygun ortamları hazırlayacak teknolojiler geliştirmektir.
03:05
What does this mean for us?
73
170000
2000
Bu bizim için ne anlama gelmektedir?
03:07
Let's do something really simple.
74
172000
2000
Gelin gerçekten çok basit bir birşey yapalım.
03:09
Let's remind ourselves
75
174000
2000
Hücrelerin soyut kavramlar olmadıklarını
03:11
that cells are not an abstract concept.
76
176000
3000
kendimize hatırlatalım.
03:14
Let's remember that our cells sustain our lives
77
179000
3000
Şunu bilelim ki hayatımızın gerçek anlamda sürekliliğini
03:17
in a very real way.
78
182000
2000
sağlayan bizim hücrelerimizdir.
03:19
"We are what we eat," could easily be described
79
184000
3000
Bu sebeple, "Ne yiyorsak oyuz" deyişini
03:22
as, "We are what our cells eat."
80
187000
2000
"Hücrelerimiz ne yiyorsa oyuz" olarak da ifade edebiliriz--
03:24
And in the case of the flora in our gut,
81
189000
2000
bu hücreler bağırsak floramızda olduğu gibi
03:26
these cells may not even be human.
82
191000
3000
insan hücresi olmasalar bile.
03:30
But it's also worth noting
83
195000
2000
Hücrelerin aynı zamanda günlük hayatımızda yaşadıklarımızda da
03:32
that cells also mediate our experience of life.
84
197000
3000
bize aracı olduklarını ifade etmekte yarar var.
03:35
Behind every sound, sight, touch, taste and smell
85
200000
3000
Bizim duyduğumuz her sesin, aldığımız her görüntünün, tadın, kokunun
03:38
is a corresponding set of cells
86
203000
2000
ve hissettiğimiz her dokunuşun ardında
03:40
that receive this information
87
205000
2000
duyu bilgilerini alan ve bizim için yorumlayan
03:42
and interpret it for us.
88
207000
2000
ayrı ayrı hücre kümelerinin rolü vardır.
03:44
It begs the question:
89
209000
2000
Bu da şu soruyu gündeme getirmektedir:
03:46
shall we expand our sense of environmental stewardship
90
211000
3000
çevreye karşı olan sorumluluklarımız arasına
03:49
to include the ecosystem of our own bodies?
91
214000
3000
acaba kendi vücut ekosistemimizi de dahil edebilir miyiz?
03:52
I invite you to talk about this with me further,
92
217000
2000
Bu konuyla ilgili daha sonra detaylı konuşabiliriz isterseniz.
03:54
and in the meantime, I wish you luck.
93
219000
3000
Şimdilik hepinize bol şanslar.
03:57
May none of your non-cancer cells
94
222000
2000
Sağlıklı hücrelerinizin hepsinin
03:59
become endangered species.
95
224000
2000
daimi olması dileğiyle.
04:01
Thank you.
96
226000
2000
Teşekkürler.
04:03
(Applause)
97
228000
4000
(Alkış)
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