Your body vs. implants - Kaitlyn Sadtler

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TED-Ed


下の英語字幕をダブルクリックすると動画を再生できます。

翻訳: Sola Watanabe 校正: Tomoyuki Suzuki
00:06
Insulin pumps improve the lives
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インスリンポンプは世界中に
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of many of the 415 million people with diabetes around the world
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4億1500万人いる 糖尿病患者の生活を
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by monitoring blood sugar, delivering insulin,
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血糖値を監視し インスリンを 注入することで改善しています
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and preventing the need for constant finger-pricking and blood testing.
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しかも いつも指先に針を指したり 血液検査をする必要がありません
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These small machines include a pump and a needle, which can sense glucose levels,
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ポンプと針を備える これらの小型機器は血糖値を測定し
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feed back to the pump,
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ポンプへフィードバックしてから
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and then calculate how much insulin to deliver through the needle.
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注入するインスリン量を計算します
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But they have a catch: they’re temporary.
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ただし問題があります 一時的にしか使えないのです
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Within a few days, glucose sensors have to be moved and replaced.
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数日以内に血糖センサーを 取り替える必要があります
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And it’s not just glucose monitors and insulin pumps that have this problem,
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これは血糖値測定器や インスリンポンプに限らず
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but all bodily implants, at different time scales.
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時間尺度は異なるものの 体に用いる全てのインプラントに伴う問題です
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Plastic prosthetic knees have to be replaced after about 20 years.
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プラスチック製の人工ひざ関節の場合 約20年ほどで取替える必要があります
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Other implants, such as those used for cosmetic reasons,
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美容整形などで使用される 他のインプラントも
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can meet the same fate in about 10.
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10年程で同じ運命をたどります
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That isn’t just a nuisance: it can be expensive and risky.
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ただ面倒なだけでなく 高額で 危険もあります
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This inconvenience happens because of our bodies’ immune systems.
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この不都合は体の免疫システムに 起因します
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Honed by several hundred million years of evolution,
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何億年もの進化によって磨かれた
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these defensive fronts
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これらの防御の最前線では
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have become exceptionally good at identifying foreign objects.
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異物の発見が飛躍的に向上しました
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Our immune systems boast
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我々の免疫システムには
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an impressive arsenal of tools to tackle, intercept, and destroy
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そこに存在してはならないものは全て 攻撃 妨害そして破壊するための
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anything they believe shouldn’t be there.
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素晴らしい仕組みがあるのです
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But the consequence of this constant surveillance
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しかし 常に監視下に置いた結果として
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is that our bodies treat helpful implants, like insulin pumps,
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インスリンポンプのような 体に役立つインプラントにも
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with the same suspicion as they would a harmful virus or bacteria.
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有害なウィルスやバクテリアと 同じような疑いがかかります
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As soon as the insulin pump has been implanted in the skin,
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インスリンポンプが 皮膚から埋め込まるとすぐに
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its presence triggers what’s known as a “foreign body response.”
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その存在が「異物反応」を 誘因するのです
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This starts with free-floating proteins
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これは自由に浮遊している たんぱく質が
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that stick themselves to the surface of the implant.
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インプラントの表面に 付着することで始まります
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Those proteins include antibodies,
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このたんぱく質には 抗体が含まれ
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which attempt to neutralize the new object
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見慣れぬ物質を 中和しようと試み
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and send out a signal that calls other immune cells to the site
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攻撃を強めるために
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to strengthen the attack.
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他の免疫細胞を呼ぶ信号を送ります
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Early-responding inflammatory cells,
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初期に反応する ―
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like neutrophils and macrophages,
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好中球やマクロファージのような 炎症細胞は
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respond to the emergency call.
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この危険信号に応じます
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Neutrophils release little granules filled with enzymes
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好中球は酵素が多く含まれた 顆粒を放出し
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that try to break down the surface of the insulin pump’s needle.
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インスリンポンプの針の表面を 壊そうとします
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Macrophages secrete enzymes too,
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マクロファージも ラジカル分子である一酸化窒素と共に
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together with nitric oxide radicals,
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酵素を分泌し
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which create a chemical reaction that degrades the object over time.
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物体の腐食を進行させる 化学反応を起こします
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If the macrophages are unable to dispatch the foreign body rapidly,
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マクロファージが異物を さっと「食べる」ことができないときは
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they fuse together, forming a mass of cells called a “giant cell.”
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融合し 「巨細胞」という 細胞の塊を作ります
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At the same time, cells called fibroblasts
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それと同時に 線維芽細胞と呼ばれる細胞が
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travel to the site and begin to deposit layers of dense connective tissue.
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その地点へと移動し 密性結合組織を層状に蓄積し始めます
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Those enclose the needle that the pump uses to deliver insulin
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ポンプがインスリンを届け 血糖値の測定に使う針を
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and test for glucose levels.
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これらの細胞が覆ってしまいます
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Over time this scaffolding builds up,
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付着物が徐々に溜まっていき
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forming a scar around the implant.
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インプラント周辺に傷を作ります
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The scar functions as an almost impenetrable wall
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この傷は 堅固な要塞のような働きをして
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that might start to block vital interactions
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体とインプラントでおこる
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between the body and the implant.
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重要な相互作用を 遮断することもあります
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For example, scarring around pacemakers can interrupt
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例えば ペースメーカー周辺にできた傷は
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the electrical transmission that’s crucial for their functioning.
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機能するのに不可欠な 電気信号の伝達を妨害することもあります
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Synthetic knee joints may give off particles as they’re worn down,
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人工膝関節は擦り切れると 小片を放出し
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causing immune cells to inflame around these fragments.
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これら欠片の周辺で免疫細胞が 炎症を起してしまうかもしれません
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Tragically, the immune system’s attack can even be life-threatening.
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悲惨なことに免疫システムの攻撃は 生命を脅かすこともあります
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However, researchers are finding ways to trick the immune system
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しかし 研究者たちは 免疫システムを騙して
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into accepting the new devices we introduce into our bodily tissues.
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体の組織に埋め込んだ新たな装置を 受け入れさせる方法を見つけつつあります
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We’ve discovered that coating implants with certain chemicals and drugs
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ある種の化学物質や薬品を インプラントの表面にコーティングすることで
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can dampen the immune response.
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免疫反応を抑えられることを 発見しました
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Those basically make the implants invisible to the immune system.
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それらは基本的に 免疫システムに対し インプラントを隠蔽します
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We’re also making more implants out of natural materials
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また より多くのインプラントを 天然素材を用いて
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and in forms that directly mimic tissues,
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体の組織に似せて作ることで
03:44
so that the body launches a weaker attack
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体が完全に人工的なインプラントに 出くわすより
03:46
than it would if it came across a completely artificial implant.
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弱い攻撃になります
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Some medical treatments involve implants
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インプラントを使用する治療の中には
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designed to regenerate lost or damaged tissues.
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失われたり損傷した組織を 再生する目的のものもあります
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In those cases, we can design the implants to contain ingredients
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その場合 可能なインプラントの設計とは
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that will release specific signals,
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特定の信号を出し
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and carefully tailor our bodies’ immune reactions.
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242591
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免疫システムを注意深く変えていくような 成分を含めるようにすることです
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In the future, this way of working alongside the immune system
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将来 このように免疫システムと 上手くやっていくことは
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could help us develop completely artificial organs,
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完全に人工的な臓器や
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totally integrative prostheses,
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完全に体と一体化した義肢 そして
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and self-healing wound therapies.
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自己治癒力による傷の治療法を 開発する手助けになるかもしれません
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These treatments might one day revolutionize medicine–
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これらの治療は いつの日か医療に革命を起し
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and transform, forever, the bodies we live in.
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262268
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我々の体を永遠に 作り変えることになるかもしれません
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