ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.

Why you should listen

Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.

Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.

More profile about the speaker
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com
TEDxBoston

Geraldine Hamilton: Body parts on a chip

Geraldine Hamilton: Çip Üzerinde Organ

Filmed:
1,644,547 views

Herhangi bir hastalığa yeni bir ilaç, yeni bir tedavi hayal etmek nispeten daha kolay. Zor kısmı ise, aslında, onu denemek, ve bu deneyler umut vaat eden yeni tedavileri yıllarca geciktirebiliyor. İyi anlatılmış bu konuşmada Geraldine Hamilton, çalıştığı laboratuvarda nasıl yeni tedavilerin -- hatta tek bir kişiye özel tedavilerin -- sınanması için gerekli tüm parçaları içeren basit yapılar olan çip üzerinde organlar oluşturduklarını gösteriyor. (TEDxBoston'da çekilmiştir)
- Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:12
We have a globalglobal healthsağlık challengemeydan okuma
0
368
2137
Küresel bir sağlık sıkıntısı
00:14
in our handseller todaybugün,
1
2505
1692
yaşadağımız günlerdeyiz.
00:16
and that is that the way we currentlyşu anda
2
4197
3060
Yani şu anda, yeni ilaçların
keşfi ve geliştirilmesi
00:19
discoverkeşfetmek and developgeliştirmek newyeni drugsilaçlar
3
7257
2925
00:22
is too costlypahalı, takes faruzak too long,
4
10182
4178
hem çok masraflı, hem çok uzun sürüyor,
00:26
and it failsbaşarısız more oftensık sık than it succeedsbaşarılı.
5
14360
3714
çoğunlukla da kazandırdığından çok kaybettiriyor.
00:30
It really just isn't workingçalışma, and that meansanlamına geliyor
6
18074
3377
Bu yöntem gerçekten, gerçekten işe yaramıyor.
Yani yeni tedavi yöntemlerine muhtaç hastalar,
00:33
that patientshastalar that badlykötü need newyeni therapiesterapiler
7
21451
3047
00:36
are not gettingalma them,
8
24498
1711
buna kavuşamıyor,
00:38
and diseaseshastalıklar are going untreatedtedavi edilmemiş.
9
26209
3498
hastalıklara çare bulunamıyor.
00:41
We seemgörünmek to be spendingharcama more and more moneypara.
10
29707
3083
Görünüşe bakılırsa, giderek daha fazla para harcıyoruz.
00:44
So for everyher billionmilyar dollarsdolar we spendharcamak in R&D,
11
32790
4096
Ar-Ge çalışmalarına harcadığımız her bir milyar dolarda,
00:48
we're gettingalma lessaz drugsilaçlar approvedonaylı into the marketpazar.
12
36886
3829
daha az ilaca onay alıp, satışa çıkarabiliyoruz.
00:52
More moneypara, lessaz drugsilaçlar. HmmHmm.
13
40715
3217
Daha fazla masraf, daha az ilaç.
00:55
So what's going on here?
14
43932
1920
Peki bütün bunların sebebi ne?
00:57
Well, there's a multitudeçok sayıda of factorsfaktörler at playoyun,
15
45852
2595
Aslında, işin içinde birçok sebep var.
01:00
but I think one of the keyanahtar factorsfaktörler
16
48447
2021
Ama bence başlıca etkenlerden biri,
01:02
is that the toolsaraçlar that we currentlyşu anda have
17
50468
2397
bir ilacı insan üstünde denemeden önce
01:04
availablemevcut to testÖlçek whetherolup olmadığını a drugilaç is going to work,
18
52865
4083
ilacın işe yarayıp yaramayacağını,
01:08
whetherolup olmadığını it has efficacyetkinlik,
19
56948
1389
etkisinin ne kadar olduğunu
01:10
or whetherolup olmadığını it's going to be safekasa
20
58337
1766
veya ne kadar güvenli olduğunu
01:12
before we get it into humaninsan clinicalklinik trialsdenemeler,
21
60103
3552
saptamak için kullandığımız araçların
bizi yarı yolda bırakması.
01:15
are failinghata us. They're not predictingtahmin
22
63655
2151
İlacın insan üzerinde ne etki yapacağını öngöremiyorlar.
01:17
what's going to happenolmak in humansinsanlar.
23
65806
3228
01:21
And we have two mainana toolsaraçlar availablemevcut
24
69034
2723
Kullanmakta olduğumuz iki temel
aracımız var.
01:23
at our disposalelden çıkarma.
25
71757
2014
01:25
They are cellshücreler in dishesbulaşıklar and animalhayvan testingtest yapmak.
26
73771
4041
Birisi kaplardaki hücrelerimiz,
öteki ise hayvanlar üstünde deneyler.
01:29
Now let's talk about the first one, cellshücreler in dishesbulaşıklar.
27
77812
3320
İlkinden başlayalım, kaplardaki hücrelerimiz.
01:33
So, cellshücreler are happilymutlu functioningişleyen in our bodiesbedenler.
28
81132
3153
Şimdi, hücrelerimiz vücudumuzda mutlu mutlu çalışıyorlardı.
01:36
We take them and ripHuzur içinde yatsın them out
29
84285
2055
Onları aldık,
doğal ortamlarından söktük ve bu kaplara sürdük.
01:38
of theironların nativeyerli environmentçevre,
throwatmak them in one of these dishesbulaşıklar,
30
86340
2949
01:41
and expectbeklemek them to work.
31
89289
1585
Ve çalışmalarını bekledik.
01:42
GuessSanırım what. They don't.
32
90874
2193
Tahmin edin ne oldu? Çalışmadılar.
01:45
They don't like that environmentçevre
33
93067
1662
Böyle ortamları sevmiyorlar.
01:46
because it's nothing like
34
94729
1632
Çünkü oranın insan vücudundaki yerleriyle
01:48
what they have in the bodyvücut.
35
96361
2676
uzaktan yakından alakası yok.
01:51
What about animalhayvan testingtest yapmak?
36
99037
2071
Peki ya hayvanlar üstünde yapılan deneyler?
01:53
Well, animalshayvanlar do and can providesağlamak
37
101108
2885
Hayvanlar son derece yararlı
bilgiler sağlayabilir ve sağlıyor da.
01:55
extremelyson derece usefulişe yarar informationbilgi.
38
103993
2262
01:58
They teachöğretmek us about what happensolur
39
106255
1709
Karmaşık bir organizmada
01:59
in the complexkarmaşık organismorganizma.
40
107964
2329
neler olacağını gösteriyorlar.
02:02
We learnöğrenmek more about the biologyBiyoloji itselfkendisi.
41
110293
3008
Biyolojinin kendisini daha iyi anlıyoruz.
02:05
HoweverAncak, more oftensık sık than not,
42
113301
2898
Bununla beraber, çoğu kez,
02:08
animalhayvan modelsmodeller failbaşarısız to predicttahmin
what will happenolmak in humansinsanlar
43
116199
4216
hayvan modeller, belirli bir ilaç tedavisinde
insanlarda oluşacak durumu öngörmede
başarısız oluyor.
02:12
when they're treatedişlenmiş with a particularbelirli drugilaç.
44
120415
3186
02:15
So we need better toolsaraçlar.
45
123601
2379
Yani daha iyi araçlara ihtiyacımız var.
02:17
We need humaninsan cellshücreler,
46
125980
1753
Bize insan hücreleri lazım,
02:19
but we need to find a way to keep them happymutlu
47
127733
2750
ama onları insan vücudunun dışında mutlu etmenin
02:22
outsidedışında the bodyvücut.
48
130483
1591
bir yolunu bulmalıyız.
02:24
Our bodiesbedenler are dynamicdinamik environmentsortamları.
49
132074
2906
Bizim vücutlarımız dinamik ortamlar.
02:26
We're in constantsabit motionhareket.
50
134980
1840
Sürekli hareket halindeyiz.
02:28
Our cellshücreler experiencedeneyim that.
51
136820
2191
Hücrelerimiz buna alışıklar.
02:31
They're in dynamicdinamik environmentsortamları in our bodyvücut.
52
139011
2809
Vücudumuzdaki dinamik ortamda yaşıyorlar.
02:33
They're underaltında constantsabit mechanicalmekanik forcesgüçler.
53
141820
2755
Sürekli bir mekanik kuvvet altındalar.
02:36
So if we want to make cellshücreler happymutlu
54
144575
2456
Yani, eğer hücrelerimizi
vücut dışında da mutlu etmek istiyorsak
02:39
outsidedışında our bodiesbedenler,
55
147031
1429
02:40
we need to becomeolmak cellhücre architectsmimarlar.
56
148460
2526
hücre mimarları olmak zorundayız.
02:42
We need to designdizayn, buildinşa etmek and engineermühendis
57
150986
4344
Hücrelerimize evlerini aratmayacak bir ev
tasarlamalı, inşa etmeli ve mühendisliğini yapmalıyız.
02:47
a home away from home for the cellshücreler.
58
155330
3231
02:50
And at the WyssWyss InstituteEnstitüsü,
59
158561
1674
Biz Wyss Enstitüsü'nde
02:52
we'vebiz ettik donetamam just that.
60
160235
1938
tam bunu yaptık.
02:54
We call it an organ-on-a-chiporgan-on-a-chip.
61
162173
3024
Bunun adına "çip üstünde organ" diyoruz.
02:57
And I have one right here.
62
165197
1791
İşte burada bunlardan biri var.
02:58
It's beautifulgüzel, isn't it?
But it's prettygüzel incredibleinanılmaz.
63
166988
2815
Çok güzel değil mi?
Ama oldukça da inanılmaz.
03:01
Right here in my handel is a breathingnefes, livingyaşam
64
169803
4500
Tam burada, avucumda nefes alan, yaşayan
03:06
humaninsan lungakciğer on a chipyonga.
65
174303
2658
bir akciğer, çipin üzerinde.
03:08
And it's not just beautifulgüzel.
66
176961
2128
Ve sadece güzel de değil.
03:11
It can do a tremendousmuazzam amounttutar of things.
67
179089
2440
Muazzam miktarda iş görebiliyor.
03:13
We have livingyaşam cellshücreler in that little chipyonga,
68
181529
3779
Bu ufacık çipin içinde yaşayan hücreler var,
03:17
cellshücreler that are in a dynamicdinamik environmentçevre
69
185308
2550
dinamik bir ortamda bulunan ve
03:19
interactingetkileşim with differentfarklı cellhücre typestürleri.
70
187858
3081
farklı hücre türleri ile etkileşimde olan hücreler.
03:22
There's been manyçok people
71
190939
1639
Daha önce birçok insan,
03:24
tryingçalışıyor to growbüyümek cellshücreler in the lablaboratuvar.
72
192578
1861
laboratuvarda hücre yetiştirmeye çalıştı.
03:26
They'veOnlar ettik trieddenenmiş manyçok differentfarklı approachesyaklaşımlar.
73
194439
3156
Birçok farklı yöntemler denediler.
03:29
They'veOnlar ettik even trieddenenmiş to growbüyümek
little mini-organsMini-organ in the lablaboratuvar.
74
197595
2627
Laboratuvarda ufak organlar
yetiştirmeye bile teşebbüs ettiler.
03:32
We're not tryingçalışıyor to do that here.
75
200222
1549
Biz burada buna uğraşmıyoruz.
03:33
We're simplybasitçe tryingçalışıyor to recreateyeniden oluşturun
76
201771
2126
Biz sadece burada
bu ufacık çipte
03:35
in this tinyminik chipyonga
77
203897
1577
03:37
the smallestEn küçük functionalfonksiyonel unitbirim
78
205474
3017
biyokimyayı temsil eden
en küçük işlevsel birimi oluşturmaya çalışıyoruz.
03:40
that representstemsil the biochemistrybiokimya,
79
208491
2554
03:43
the functionfonksiyon and the mechanicalmekanik strainGerginlik
80
211045
3124
Hücrelerin vücudumuzda maruz kaldığı etkileri ve
03:46
that the cellshücreler experiencedeneyim in our bodiesbedenler.
81
214169
3516
mekanik zorlanmayı canlandırmaya çalışıyoruz.
03:49
So how does it work? Let me showgöstermek you.
82
217685
3032
Peki bu nasıl işliyor? Size göstereyim.
03:52
We use techniquesteknikleri from the computerbilgisayar chipyonga
83
220717
2634
Bilgisayar çipi üretim sanayisinde
03:55
manufacturingimalat industrysanayi
84
223351
1633
kullanılan tekniklerle
03:56
to make these structuresyapıları at a scaleölçek
85
224984
2197
hem hücrelerin hem de ortamlarının
03:59
relevantuygun to bothher ikisi de the cellshücreler and theironların environmentçevre.
86
227181
2896
boyutlarına uygun yapılar yapmaya uğraşıyoruz.
04:02
We have threeüç fluidicsıvı channelskanallar.
87
230077
2064
3 tane akışkan sıvı kanalımız var.
04:04
In the centermerkez, we have a porousgözenekli, flexibleesnek membranezar
88
232141
3712
Merkezde ise bir porumuz yani esnek bir zarımız var.
04:07
on whichhangi we can addeklemek humaninsan cellshücreler
89
235853
2063
Zarın üstüne hücrelerimizi
04:09
from, say, our lungsakciğerler,
90
237916
1344
mesela, akciğer hücreleri diyelim, koyabiliyoruz.
04:11
and then underneathaltında, they had capillarykılcal cellshücreler,
91
239260
2487
Onların aşağısında da kılcal hücreler var,
04:13
the cellshücreler in our bloodkan vesselsgemiler.
92
241747
1788
kan damarlarımızdaki hücreler.
04:15
And we can then applyuygulamak mechanicalmekanik forcesgüçler to the chipyonga
93
243535
4320
Daha sonra ise çipe,
zarı esneten ve kasan
04:19
that stretchUzatmak and contractsözleşme the membranezar,
94
247855
2829
mekanik kuvvetleri uygulayabiliyoruz.
Bu sayede hücreler, solunum sırasında oluşan
04:22
so the cellshücreler experiencedeneyim the sameaynı mechanicalmekanik forcesgüçler
95
250684
3097
04:25
that they did when we breathenefes almak.
96
253781
2933
mekanik kuvvetleri tıpkı vücut üzerindeki gibi yaşıyorlar.
04:28
And they experiencedeneyim them how they did in the bodyvücut.
97
256714
3160
04:31
There's airhava flowingakan throughvasitasiyla the topüst channelkanal,
98
259874
2400
Tepe kanaldan bir hava akışına ve
04:34
and then we flowakış a liquidsıvı that containsiçeren nutrientsbesinler
99
262274
3349
kan kanalından da besin içerikli
04:37
throughvasitasiyla the bloodkan channelkanal.
100
265623
2839
bir sıvı akışına sahipler.
04:40
Now the chipyonga is really beautifulgüzel,
101
268462
2372
Şimdi, çip gerçekten güzel,
04:42
but what can we do with it?
102
270834
2097
peki bununla neler yapabiliriz?
04:44
We can get incredibleinanılmaz functionalityişlevselliği
103
272931
2324
Bu ufacık çiplerin içinde
inanılmaz bir işlevsellik bulabiliriz.
04:47
insideiçeride these little chipscips.
104
275255
1751
04:49
Let me showgöstermek you.
105
277006
1506
İzin verin göstereyim.
04:50
We could, for exampleörnek, mimicmimik infectionenfeksiyon,
106
278512
2631
Mesela, enfeksiyon taklidi yapabiliriz.
04:53
where we addeklemek bacterialbakteri cellshücreler into the lungakciğer.
107
281143
3536
Akciğerciğimize bakteri hücreleri koyarız,
04:56
then we can addeklemek humaninsan whitebeyaz bloodkan cellshücreler.
108
284679
2932
daha sonra da akyuvarlarımızı yerleştiririz.
04:59
WhiteBeyaz bloodkan cellshücreler are our body'svücudun defensesavunma
109
287611
2591
Akyuvarlarımız, vücudumuza bakteri saldırısı durumunda
05:02
againstkarşısında bacterialbakteri invadersişgalciler,
110
290202
1368
vücudumuzun savunucularıdır.
05:03
and when they senseduyu this
inflammationinflamasyon duenedeniyle to infectionenfeksiyon,
111
291570
3169
Ve eğer enfeksiyona bağlı olarak
bir iltihapla karşılaşırlarsa
05:06
they will entergirmek from the bloodkan into the lungakciğer
112
294739
2857
kandan akciğere geçer
05:09
and engulfyutmak the bacteriabakteriler.
113
297596
1915
ve bakterileri yutarlar.
05:11
Well now you're going to see this happeningolay
114
299511
2248
Şimdi bunun gerçekleşmesini, canlı olarak,
05:13
livecanlı in an actualgerçek humaninsan lungakciğer on a chipyonga.
115
301759
3310
çip üzerindeki gerçek bir insan akciğerinde göreceksiniz.
05:17
We'veBiz ettik labeledetiketli the whitebeyaz bloodkan cellshücreler
so you can see them flowingakan throughvasitasiyla,
116
305069
3543
İçeride akmaya başlayan akyuvar
hücrelerini siz görebilesiniz diye etiketledik.
05:20
and when they detectbelirlemek that infectionenfeksiyon,
117
308612
2161
Akyuvarlar enfeksiyonu farkettiklerinde
05:22
they beginbaşla to stickÇubuk.
118
310773
1397
kenarlara yapışmaya başlayacaklar.
05:24
They stickÇubuk, and then they try to go into the lungakciğer
119
312170
3887
Yapışacaklar ve akciğere kan kanalının kenarlarından
05:28
sideyan from bloodkan channelkanal.
120
316057
1781
girmeye çalışacaklar.
05:29
And you can see here, we can actuallyaslında visualizegörselleştirmek
121
317838
3689
İşte burada gördüğünüz gibi, biz tek bir akyuvar hücresini
05:33
a singletek whitebeyaz bloodkan cellhücre.
122
321527
3759
gerçekten de görüntüleyebiliyoruz.
05:37
It stickssopa, it wigglesWiggles its way throughvasitasiyla
123
325286
2256
Yapışıyor ve kıvrıla kıvrıla yolunu buluyor.
05:39
betweenarasında the cellhücre layerskatmanlar, throughvasitasiyla the poregözenek,
124
327542
2315
Hücre katmanlarından ve porlardan geçerek,
05:41
comesgeliyor out on the other sideyan of the membranezar,
125
329857
2421
en sonunda zarın öbür tarafından çıkıyor.
05:44
and right there, it's going to engulfyutmak the bacteriabakteriler
126
332278
3435
Tam da orada bakteriyi, yeşil ile işaretlenmiş olan
05:47
labeledetiketli in greenyeşil.
127
335713
1649
bakteriyi yutuyor.
05:49
In that tinyminik chipyonga, you just witnessedtanık
128
337362
3004
Az önce, şu küçücük çipte,
05:52
one of the mostçoğu fundamentaltemel responsesyanıt-e doğru
129
340366
3181
vücudumuzun enfeksiyona gösterdiği
en temel tepkilerden birine tanık oldunuz.
05:55
our bodyvücut has to an infectionenfeksiyon.
130
343547
1957
05:57
It's the way we respondyanıtlamak to -- an immunebağışık responsetepki.
131
345504
3770
İşte tepkimiz böyle oluyor -- bir bağışıklık tepkisi.
06:01
It's prettygüzel excitingheyecan verici.
132
349274
2401
Epey heyecan verici.
06:03
Now I want to sharepay this pictureresim with you,
133
351675
2343
Şimdi, sizinle bir resim paylaşmak istiyorum.
06:06
not just because it's so beautifulgüzel,
134
354018
2638
Sadece çok güzel olduğu için değil,
06:08
but because it tellsanlatır us an enormousmuazzam
amounttutar of informationbilgi
135
356656
3336
aynı zamanda hücrelerimizin
çiplerin içinde nelerle uğraştığı
06:11
about what the cellshücreler are doing withiniçinde the chipscips.
136
359992
2597
hakkında muazzam bir bilgi kaynağı olduğu için.
06:14
It tellsanlatır us that these cellshücreler
137
362589
2259
Bu resim, bir akciğerdeki
06:16
from the smallküçük airwaysHavayolları in our lungsakciğerler,
138
364848
2311
ufak hava kanallarının içinde
06:19
actuallyaslında have these hairlikehairlike structuresyapıları
139
367159
1751
gerçekten de tam beklediğimiz gibi
06:20
that you would expectbeklemek to see in the lungakciğer.
140
368910
2008
kıl benzeri yapıların bulunduğunu gösteriyor.
06:22
These structuresyapıları are calleddenilen ciliakirpikler,
141
370918
1465
Cilia (tüycükler) adı verilen bu yapılar
06:24
and they actuallyaslında movehareket the mucusmukus out of the lungakciğer.
142
372383
2910
aslında mukusu akciğerden dışarıya taşıyor.
06:27
Yeah. MucusMukus. Yuckİğrenç.
143
375293
1539
Evet. Mukus. Iyy!
06:28
But mucusmukus is actuallyaslında very importantönemli.
144
376832
2440
Ama aslında mukus epey önemlidir.
06:31
MucusMukus trapstuzaklar particulatesparçacıklar, virusesvirüsler,
145
379272
2581
Mukus partikülleri, virüsleri,
06:33
potentialpotansiyel allergensalerjenler,
146
381853
1459
olası alerjenleri temizler.
06:35
and these little ciliakirpikler movehareket
147
383312
1601
Ve bu ufacık cilia hareket ederek
06:36
and clearaçık the mucusmukus out.
148
384913
2250
mukusu dışarı taşır.
06:39
When they get damagedhasarlı, say,
149
387163
1912
Ama mesela, zarar gördüklerinde;
06:41
by cigarettesigara smokeduman for exampleörnek,
150
389075
2419
diyelim ki sigara dumanından,
06:43
they don't work properlyuygun şekilde,
and they can't clearaçık that mucusmukus out.
151
391494
2808
doğru düzgün çalışamazlar
ve mukusu tamamıyla dışarı atamazlar.
06:46
And that can leadöncülük etmek to diseaseshastalıklar suchböyle as bronchitisbronşit.
152
394302
3817
Ve bu da, bronşit gibi hastalıklara sebep olur.
06:50
CiliaKirpikler and the clearanceGümrükleme of mucusmukus
153
398119
2647
Cilia ve mukusun temizlenememesi
06:52
are alsoAyrıca involvedilgili in awfulkorkunç diseaseshastalıklar like cysticKistik fibrosisfibrozis.
154
400766
4461
kistik fibrozis (mukus yoğunlaşması) gibi
başka berbat hastalıklara da sebep olabilir.
06:57
But now, with the functionalityişlevselliği
that we get in these chipscips,
155
405227
3550
Ama şimdi, bu çiplerden elde
ettiğimiz yeni fonksiyonlarla
07:00
we can beginbaşla to look
156
408777
1824
daha farklı tedavi yöntemlerine de
07:02
for potentialpotansiyel newyeni treatmentstedaviler.
157
410601
2513
başvurabiliriz.
07:05
We didn't stop with the lungakciğer on a chipyonga.
158
413114
1952
Çip üzerine akciğer yerleştirmekle kalmadık,
07:07
We have a gutbağırsak on a chipyonga.
159
415066
1884
çipin üzerine bağırsak da yerleştirdik.
07:08
You can see one right here.
160
416950
2030
Hemen burada bir tane var.
07:10
And we'vebiz ettik put intestinalbağırsak humaninsan cellshücreler
161
418980
3226
İnsan bağırsak hücrelerini buraya yerleştirdik.
07:14
in a gutbağırsak on a chipyonga,
162
422206
1905
Çip üstündeki bağırsağımızda
07:16
and they're underaltında constantsabit peristalticPeristaltik motionhareket,
163
424111
2837
sürekli bir peristaltik hareket yani
07:18
this tricklingdamlatmalı flowakış throughvasitasiyla the cellshücreler,
164
426948
3191
dalgalanma içerisindeler.
07:22
and we can mimicmimik manyçok of the functionsfonksiyonlar
165
430139
2558
Bu sayede bir insan bağırsağında
07:24
that you actuallyaslında would expectbeklemek to see
166
432697
2263
gerçekleşmesini bekleyebileceğiniz
07:26
in the humaninsan intestinebağırsak.
167
434960
1693
bütün işlevleri taklit edebiliyoruz.
07:28
Now we can beginbaşla to createyaratmak modelsmodeller of diseaseshastalıklar
168
436653
3791
Şimdi bazı hastalıkların modelini oluşturabiliriz.
07:32
suchböyle as irritableirritabl bowelbağırsak syndromesendrom.
169
440444
2410
Örneğin, Rahatsız Edici Bağırsak Sendromu.
07:34
This is a diseasehastalık that affectsetkiler
170
442854
2082
Çok sayıda insanı etkileyen
07:36
a largegeniş numbernumara of individualsbireyler.
171
444936
1911
bir rahatsızlık bu.
07:38
It's really debilitatingzayıflatıcı,
172
446847
1774
Gerçekten güçten düşürücü bir hastalık
07:40
and there aren'tdeğil really manyçok good treatmentstedaviler for it.
173
448621
3942
ve gerçekten iyi olan bir tedavisi yok.
07:44
Now we have a wholebütün pipelineboru hattı
174
452563
2302
Laboratuvarlarımızda, şu anda
birbirlerine bağlı olarak çalışan
07:46
of differentfarklı organorgan chipscips
175
454865
2279
07:49
that we are currentlyşu anda workingçalışma on in our labslaboratuarları.
176
457144
3732
değişik organ çiplerine sahibiz.
07:52
Now, the truedoğru powergüç of this technologyteknoloji, howeverancak,
177
460876
3419
Aslında bütün bu teknolojinin asıl gücü,
bizim bu çipleri akışkanlar yoluyla
07:56
really comesgeliyor from the factgerçek
178
464295
2125
07:58
that we can fluidicallyfluidically linkbağlantı them.
179
466420
2545
birbirine bağlayabilmemizden geliyor.
08:00
There's fluidsıvı flowingakan acrosskarşısında these cellshücreler,
180
468965
1947
Bu hücrelerin içinde akan sıvı sayesinde
08:02
so we can beginbaşla to interconnectara bağlantı
181
470912
2079
artık çok sayıda farklı çipi birbirine bağlayabiliyor
08:04
multipleçoklu differentfarklı chipscips togetherbirlikte
182
472991
2862
ve böylece, çip üzerinde sanal insan
08:07
to formform what we call a virtualsanal humaninsan on a chipyonga.
183
475853
4213
olarak adlandırdığımız yapıyı oluşturabiliyoruz.
08:12
Now we're really gettingalma excitedheyecanlı.
184
480066
3009
Buradan itibaren iyice heyecanlı oluyor.
08:15
We're not going to ever recreateyeniden oluşturun
a wholebütün humaninsan in these chipscips,
185
483075
4095
Hiç bir zaman bu çiplerin üzerinde
tam bir insan oluşturmayacağız,
08:19
but what our goalhedef is is to be ableyapabilmek to recreateyeniden oluşturun
186
487170
4169
fakat amacımız şu ki, insanlar üzerinde
ne olacağına dair daha iyi öngörü yapmamızı
08:23
sufficientyeterli functionalityişlevselliği
187
491339
2013
08:25
so that we can make better predictionstahminler
188
493352
2360
sağlamaya yetecek ölçüde işlevselliği
08:27
of what's going to happenolmak in humansinsanlar.
189
495712
2214
elde edebilmek istiyoruz.
08:29
For exampleörnek, now we can beginbaşla to explorekeşfetmek
190
497926
2924
Örnek olarak, artık insan vücuduna
aerosol (gaz) ilaçlar verildiğinde
ne olacağını keşfedebiliriz.
08:32
what happensolur when we put
a drugilaç like an aerosolAerosol drugilaç.
191
500850
3434
08:36
Those of you like me who have asthmaastım,
when you take your inhalerastım ilacı,
192
504284
2986
Benim gibi astımı olanlar varsa,
solunum aleti kullandığınızda
08:39
we can explorekeşfetmek how that drugilaç comesgeliyor into your lungsakciğerler,
193
507270
2926
ilacın akciğere nasıl girdiğini,
vücuda girişini ve örneğin kalbi
08:42
how it entersgirer the bodyvücut,
194
510196
1626
08:43
how it mightbelki affectetkilemek, say, your heartkalp.
195
511822
1754
nasıl etkilediğini görebiliyoruz.
08:45
Does it changedeğişiklik the beatingdayak of your heartkalp?
196
513576
1908
Kalbinizin atışını değiştiriyor mu?
08:47
Does it have a toxicitytoksisite?
197
515484
1641
Zehirli etkileri var mı?
08:49
Does it get clearedtemizlenir by the liverkaraciğer?
198
517125
2008
Karaciğer bunu temizleyebiliyor mu?
08:51
Is it metabolizedmetabolize in the liverkaraciğer?
199
519133
2152
Karaciğerde mi kalıyor?
08:53
Is it excretedatılır in your kidneysböbrekler?
200
521285
1891
Böbreklerden mi atılıyor?
08:55
We can beginbaşla to studyders çalışma the dynamicdinamik
201
523176
2212
Artık vücudun bir ilaca karşı gösterdiği
08:57
responsetepki of the bodyvücut to a drugilaç.
202
525388
2625
dinamik tepkiyi araştırabiliyoruz.
Bu gerçekten de hem ilaç endüstrisinde,
09:00
This could really revolutionizedevrim
203
528028
1919
09:01
and be a gameoyun changerdeğiştirici
204
529947
1649
hem de kozmetik sektörünün de aralarında olduğu
09:03
for not only the pharmaceuticalfarmasötik industrysanayi,
205
531596
2938
pek çok farklı endüstride,
09:06
but a wholebütün hostevsahibi of differentfarklı industriesEndüstriyel,
206
534534
2373
devrim yaratabilir ve
09:08
includingdahil olmak üzere the cosmeticsmakyaj malzemeleri industrysanayi.
207
536907
2400
kuralları yeniden yazabilir.
09:11
We can potentiallypotansiyel use the skincilt on a chipyonga
208
539307
2882
Potansiyel olarak, şu anda laboratuvarda
09:14
that we're currentlyşu anda developinggelişen in the lablaboratuvar
209
542189
1961
geliştirmekte olduğumuz "çip üstünde cilt"
09:16
to testÖlçek whetherolup olmadığını the ingredientsmalzemeler in those productsÜrünler
210
544150
2554
projemizle, o ürünlerin içindekilerin,
09:18
that you're usingkullanma are actuallyaslında
safekasa to put on your skincilt
211
546704
3283
hayvanlar üzerinde test yapmadan,
gerçekten de derinize herhangi bir
09:21
withoutolmadan the need for animalhayvan testingtest yapmak.
212
549987
2689
zararı olup olmadığını ölçebileceğiz.
09:24
We could testÖlçek the safetyemniyet
213
552676
1944
Günlük hayat düşünüldüğünde,
09:26
of chemicalskimyasallar that we are exposedmaruz to
214
554620
2253
sürekli olarak maruz kaldığımız kimyasalların,
09:28
on a dailygünlük basistemel in our environmentçevre,
215
556873
1914
örneğin temizlik malzemelerindeki kimyasalların
09:30
suchböyle as chemicalskimyasallar in regulardüzenli householdev halkı cleanerstemizleyiciler.
216
558787
3731
güvenliğini ölçebileceğiz.
09:34
We could alsoAyrıca use the organsorganları on chipscips
217
562518
3202
Çiplerin üstündeki organları aynı zamanda
09:37
for applicationsuygulamaları in bioterrorismbiyoterörizm
218
565720
2779
biyolojik terör uygulamalarında veya
09:40
or radiationradyasyon exposurePozlama.
219
568499
2571
radyasyona maruz kalındığında kullanabileceğiz.
09:43
We could use them to learnöğrenmek more about
220
571070
3350
Bu çipleri, ebola gibi hastalıklar veya
09:46
diseaseshastalıklar suchböyle as ebolaebola
221
574420
3044
SARS gibi başka ölümcül hastalıklar hakkında
09:49
or other deadlyölümcül diseaseshastalıklar suchböyle as SARSSARS.
222
577464
3892
daha çok şey öğrenebilmek için kullanabiliriz.
09:53
OrgansOrganları on chipscips could alsoAyrıca changedeğişiklik
223
581356
1838
Gelecekte bu organ çipleri
09:55
the way we do clinicalklinik trialsdenemeler in the futuregelecek.
224
583194
3374
klinik denemelerin yapılışını da değiştirebilir.
09:58
Right now, the averageortalama participantkatılımcı
225
586568
2587
Şu anda klinik denemelerde kullanılan
10:01
in a clinicalklinik trialDeneme is that: averageortalama.
226
589155
3370
ortalama birey: ortalama.
10:04
TendsEğilimi to be middleorta agedyaşlı, tendseğilimi to be femalekadın.
227
592525
3326
Genelde orta yaşlı ve genelde kadın.
10:07
You won'talışkanlık find manyçok clinicalklinik trialsdenemeler
228
595851
2472
Çocukları içeren çok da
10:10
in whichhangi childrençocuklar are involvedilgili,
229
598323
1515
fazla klinik denemeyle karşılaşmazsınız.
10:11
yethenüz everyher day, we give childrençocuklar medicationsilaçlar,
230
599838
3547
Ama yine de, her gün çocuklara reçete yazıyoruz.
10:15
and the only safetyemniyet dataveri we have on that drugilaç
231
603385
3746
Elimizdeki tek deneme verisi ise,
10:19
is one that we obtainedelde edilen from adultsyetişkinler.
232
607131
3074
yetişkin insanlardan elde ettiğimiz.
10:22
ChildrenÇocuk are not adultsyetişkinler.
233
610205
1794
Çocuklar yetişkin değillerdir.
10:23
They mayMayıs ayı not respondyanıtlamak in the sameaynı way adultsyetişkinler do.
234
611999
3133
Yetişkinlerin verdiği tepkileri vermeyebilirler.
10:27
There are other things like geneticgenetik differencesfarklar
235
615132
2412
Topluluklar arasındaki genetik farklar gibi
10:29
in populationspopülasyonları
236
617544
1433
başka faktörler de olabilir.
10:30
that mayMayıs ayı leadöncülük etmek to at-riskrisk altındaki populationspopülasyonları
237
618977
3106
İlaca ters tepki veren
10:34
that are at riskrisk of havingsahip olan an adverseolumsuz drugilaç reactionreaksiyon.
238
622083
3437
risk altında topluluklar olabilir.
10:37
Now imaginehayal etmek if we could take cellshücreler
from all those differentfarklı populationspopülasyonları,
239
625520
3389
Şimdi, bütün bu topluluklardan
hücre örnekleri aldığımızı ve bunları
çiplere yerleştirdiğimizi hayal edin.
10:40
put them on chipscips,
240
628919
1908
10:42
and createyaratmak populationspopülasyonları on a chipyonga.
241
630827
1964
"Çip üstünde toplum" yaptığımızı düşünün.
10:44
This could really changedeğişiklik the way
242
632791
1838
Bu durum, klinik denemelerimizin yapılma şeklini
10:46
we do clinicalklinik trialsdenemeler.
243
634629
2069
gerçekten de değiştirebilir.
10:48
And this is the teamtakım and the people
that are doing this.
244
636698
2832
İşte bunu gerçekleştiren insanlar, bu takım.
10:51
We have engineersmühendisler, we have cellhücre biologistsbiyologlar,
245
639530
3257
Mühendislerimiz var, hücre biyologlarımız var,
10:54
we have cliniciansklinisyenler, all workingçalışma togetherbirlikte.
246
642787
3774
klinik tedavi uzmanlarımız var; hep beraber çalışıyorlar.
Wyss Enstitüsünde gerçekten de
10:58
We're really seeinggörme something quiteoldukça incredibleinanılmaz
247
646561
1926
inanılmaz bir şeye tanık oluyoruz.
11:00
at the WyssWyss InstituteEnstitüsü.
248
648487
1605
11:02
It's really a convergenceyakınsama of disciplinesdisiplinler,
249
650092
2171
Bu, bilim dallarının kucaklaşması gibi bir şey.
11:04
where biologyBiyoloji is influencingetkileyen the way we designdizayn,
250
652263
3720
Biyolojinin tasarımlarımızı, mühendisliğimizi,
11:07
the way we engineermühendis, the way we buildinşa etmek.
251
655983
2662
inşa edişimizi etkilemesi gibi.
11:10
It's prettygüzel excitingheyecan verici.
252
658645
1403
Oldukça heyecan verici.
11:12
We're establishingkurulması importantönemli industrysanayi collaborationsişbirlikleri
253
660048
3564
Önemli sanayi işbirlikleri oluşturuyoruz.
11:15
suchböyle as the one we have with a companyşirket
254
663612
3373
Mesela size geniş çapta dijital üretim
11:18
that has expertiseUzmanlık in large-scalebüyük ölçekli
digitaldijital manufacturingimalat.
255
666985
3599
yapmada uzmanlaşmış
bir şirketi örnek gösterebilirim.
11:22
They're going to help us make,
256
670584
2019
Bize bu çiplerden,
11:24
insteadyerine of one of these,
257
672603
1526
bu elimde gördüğünüz bir tanesi gibi,
11:26
millionsmilyonlarca of these chipscips,
258
674129
1583
milyonlarca üretilmesini sağlayacaklar ki;
11:27
so that we can get them into the handseller
259
675712
1669
biz bunları ulaştırabileceğimiz en fazla
11:29
of as manyçok researchersaraştırmacılar as possiblemümkün.
260
677381
2889
araştırmacıya ulaştırabilelim.
11:32
And this is keyanahtar to the potentialpotansiyel of that technologyteknoloji.
261
680270
4216
O teknolojinin potansiyelinin anahtarı işte burada.
11:36
Now let me showgöstermek you our instrumentEnstrüman.
262
684486
2537
Şimdi, izin verin size aletimizi göstereyim.
11:39
This is an instrumentEnstrüman that our engineersmühendisler
263
687023
1989
Bu gördüğünüz alet şu anda laboratuvarımızda
11:41
are actuallyaslında prototypingprototipleme right now in the lablaboratuvar,
264
689012
2618
gerçekten de prototipi yapılan bir şey.
11:43
and this instrumentEnstrüman is going to give us
265
691630
2309
Bu aletin bize sağlayacağı şey ise,
11:45
the engineeringmühendislik controlskontroller that we're going to requiregerektirir
266
693939
2459
10 veya daha fazla çipi bağlamak için
11:48
in ordersipariş to linkbağlantı 10 or more organorgan chipscips togetherbirlikte.
267
696398
4168
gereken mühendislik kontrollerini yapmak olacak.
11:52
It does something elsebaşka that's very importantönemli.
268
700566
2229
Aynı zamanda çok önemli bir iş daha yapıyor.
11:54
It createsyaratır an easykolay userkullanıcı interfacearayüzey.
269
702795
2844
Kolay bir kullanıcı arayüzü oluşturuyor.
11:57
So a cellhücre biologistbiyolog like me can come in,
270
705639
2990
Bu sayede, benim gibi bir hücre biyoloğu gelip,
12:00
take a chipyonga, put it in a cartridgeKartuş
271
708629
2008
bir çip alıp, bu gördüğünüz prototip gibi
12:02
like the prototypeprototip you see there,
272
710637
1932
bir kartuşun içine koyup,
12:04
put the cartridgeKartuş into the machinemakine
273
712569
2071
tıpkı bir CD gibi
kartuşu makineye yerleştirebilir.
12:06
just like you would a C.D.,
274
714640
1488
12:08
and away you go.
275
716128
1132
İşiniz bu kadar.
12:09
PlugTak and playoyun. EasyKolay.
276
717260
2749
Tak ve oyna. Basit.
12:12
Now, let's imaginehayal etmek a little bitbit
277
720009
2514
Şimdi, biraz da gelecekte olabilecekleri
12:14
what the futuregelecek mightbelki look like
278
722523
1379
hayal edelim.
12:15
if I could take your stemkök cellshücreler
279
723902
2413
Eğer sizin kök hücrelerinizi alıp
12:18
and put them on a chipyonga,
280
726315
1440
bir çipin içine yerleştirsem,
12:19
or your stemkök cellshücreler and put them on a chipyonga.
281
727755
3219
veya sizin kök hücrelerinizi bir çipe yerleştirsem.
12:22
It would be a personalizedkişiselleştirilmiş chipyonga just for you.
282
730974
3501
Tamamen size özel bir çip olurdu.
12:26
Now all of us in here are individualsbireyler,
283
734475
3208
Şimdi, burada hepimiz farklı birer bireyiz.
12:29
and those individualbireysel differencesfarklar mean
284
737683
2838
Bu bireysel farklılıkların anlamı,
ilaçlara vereceğimiz tepkilerin çok çeşitli,
12:32
that we could reacttepki very differentlyfarklı olarak
285
740521
2442
12:34
and sometimesara sıra in unpredictableöngörülemeyen waysyolları to drugsilaçlar.
286
742963
4247
hatta bazen öngörülemez türde olacağıdır.
12:39
I myselfkendim, a coupleçift of yearsyıl back,
had a really badkötü headachebaş ağrısı,
287
747210
4568
Benim bir kaç yıl önce şiddetli baş ağrılarım vardı.
Başımı kaldıramıyordum ve "başka bir şey deneyeceğim" dedim.
12:43
just couldn'tcould shakesallamak it, thought,
"Well, I'll try something differentfarklı."
288
751778
2413
12:46
I tookaldı some AdvilAğrı kesici. FifteenOn beş minutesdakika latersonra,
289
754191
2135
Advil aldım. 15 dakika sonra,
bütün gücüyle saldırmış bir astım kriziyle
12:48
I was on my way to the emergencyacil Servis roomoda
290
756326
1880
12:50
with a full-blowntam gelişmiş asthmaastım attacksaldırı.
291
758206
1893
acile doğru gidiyordum.
12:52
Now, obviouslybelli ki it wasn'tdeğildi fatalölümcül,
292
760099
1830
Şimdi, gördüğünüz gibi, ölümcül değildi.
12:53
but unfortunatelyne yazık ki, some of these
293
761929
3173
Ama maalesef, bazıları için
12:57
adverseolumsuz drugilaç reactionsreaksiyonları can be fatalölümcül.
294
765102
3609
ters ilaç tepkimeleri ölümcül olabiliyor.
13:00
So how do we preventönlemek them?
295
768711
1941
Peki bunları önleyebilmek için neler yapabiliriz?
13:02
Well, we could imaginehayal etmek one day
296
770652
2580
Mesela, bir gelecek hayal edebiliriz;
13:05
havingsahip olan GeraldineGeraldine on a chipyonga,
297
773232
2343
Geraldine'in bir çipte olduğu,
13:07
havingsahip olan DanielleDanielle on a chipyonga,
298
775575
1749
Danielle'nin bir çipte olduğu,
13:09
havingsahip olan you on a chipyonga.
299
777324
1473
sizin çipte olduğunuz bir gelecek.
13:10
PersonalizedKişiselleştirilmiş medicinetıp. Thank you.
300
778797
2388
Kişiselleştirilmiş ilaçlar. Teşekkür ederim.
13:13
(ApplauseAlkış)
301
781185
4154
(Alkışlar)
Translated by Furkan Baysal
Reviewed by Sevkan Uzel

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Geraldine Hamilton - Bio researcher
Geraldine Hamilton builds organs and body parts on a chip -- to test new, custom cures.

Why you should listen

Geraldine Hamilton’s career spans from academic research to biotech start-ups to pharma. Her research focus has been on the development and application of human-relevant in-vitro models for drug discovery. She was one of the founding scientists, VP of Scientific Operations and Director of Cell Products, in a start-up biotech company (CellzDirect), that successfully translated and commercialized technology from academic research to supply the pharmaceutical industry with hepatic cell products and services for safety assessment and drug-metabolism studies.

Hamilton received her Ph.D. in cell biology/toxicology from the University of Hertfordshire (England) in conjunction with GlaxoSmithkline, followed by a post-doctoral research fellowship at the University of North Carolina. Her current research interests and prior experience include: organs on-a-chip, toxicology and drug metabolism, liver cell biology, mechanisms regulating gene expression and differentiation, regulation of nuclear receptors and transcriptional activation in hepatocytes by xenobiotics, human cell isolation and cryopreservation techniques.

More profile about the speaker
Geraldine Hamilton | Speaker | TED.com