Molly Stevens: A new way to grow bone

109,969 views ・ 2014-02-18

TED


A videó lejátszásához kattintson duplán az alábbi angol feliratokra.

Fordító: Uschi Symmons Lektor: Maria Ruzsane Cseresnyes
00:12
As humans, it's in our nature
0
12462
1699
Az emberi természet része,
00:14
to want to improve our health and minimize our suffering.
1
14161
3294
hogy az egészségünkön javítani, fájdalmunkat minimalizálni akarjuk.
00:17
Whatever life throws at us,
2
17455
1667
Bármivel sújt minket az élet,
00:19
whether it's cancer, diabetes, heart disease,
3
19122
2465
legyen az rák, cukorbetegség, szívbetegség,
00:21
or even broken bones, we want to try and get better.
4
21587
3192
vagy akár csonttörések, próbálunk meggyógyulni.
00:24
Now I'm head of a biomaterials lab,
5
24779
2483
Magam egy bioanyag labor vezetője vagyok,
00:27
and I'm really fascinated by the way that humans
6
27262
2740
és elkápráztat, hogy az emberek miként
00:30
have used materials in really creative ways
7
30002
2468
használtak anyagokat igazán kreatív módon
00:32
in the body over time.
8
32470
2744
a testben az idők folyamán.
00:35
Take, for example, this beautiful blue nacre shell.
9
35214
3646
Vegyük például ezt a gyöngyörű kék gyöngyház kagylót.
00:38
This was actually used by the Mayans
10
38860
1882
Ezt a maják használták
00:40
as an artificial tooth replacement.
11
40742
3539
a fog mesterséges pótlására.
00:44
We're not quite sure why they did it.
12
44281
1633
Nem tudjuk pontosan, miért.
00:45
It's hard. It's durable.
13
45914
2576
Kemény. Tartós.
00:48
But it also had other very nice properties.
14
48490
4118
De más jó tulajdonaságai is voltak.
00:52
In fact, when they put it into the jawbone,
15
52608
2280
Amikor behelyezték az állkapocscsontba,
00:54
it could integrate into the jaw,
16
54888
2907
be tudott illeszkedni az állkapocsba.
00:57
and we know now with very sophisticated
17
57795
2098
Ma már tudjuk, a fejlett képalkotói
00:59
imaging technologies
18
59893
1673
technológiának köszönhetően,
01:01
that part of that integration comes from the fact
19
61566
2349
hogy ez részben abból a tényből adódik,
01:03
that this material is designed
20
63915
1687
hogy ennek az anyagnak
01:05
in a very specific way, has a beautiful chemistry,
21
65602
2819
különleges tulajdonságai vannak, szép kémiával,
01:08
has a beautiful architecture.
22
68421
2228
szép struktúrával rendelkezik.
01:10
And I think in many ways we can sort of think
23
70649
1752
Azt hiszem, sok szempontból
01:12
of the use of the blue nacre shell and the Mayans
24
72401
3007
úgy gondolhatunk a kék gyöngyház kagylóra és a majákra,
01:15
as the first real application
25
75408
1520
mint első igazi alkalmazására
01:16
of the bluetooth technology.
26
76928
2295
a "bluetooth" technológiának.
01:19
(Laughter)
27
79223
1462
(Nevetés)
01:20
But if we move on and think throughout history
28
80685
4393
De ha továbblépünk, és végigvesszük, hogy a történelem során
01:25
how people have used different materials in the body,
29
85078
2984
hogyan használtak különböző anyagokat az emberi testben,
01:28
very often it's been physicians
30
88062
1714
gyakran az orvosok azok,
01:29
that have been quite creative.
31
89776
1392
akik nagyon kreatívak voltak.
01:31
They've taken things off the shelf.
32
91168
1968
Felhasználták, ami a kezükbe akadt.
01:33
One of my favorite examples
33
93136
1885
Egyik kedvenc példám
01:35
is that of Sir Harold Ridley,
34
95036
3242
Sir Harold Ridley esete,
01:38
who was a famous ophthalmologist,
35
98278
2138
aki híres szemész volt,
01:40
or at least became a famous ophthalmologist.
36
100416
2568
vagy legalábbis híres szemész lett belőle.
01:42
And during World War II, what he would see
37
102984
1927
A második világháborúban azt látta,
01:44
would be pilots coming back from their missions,
38
104911
2852
hogy vannak pilóták, akik visszatértek a küldetésükből,
01:47
and he noticed that within their eyes
39
107763
1752
és észrevette, hogy a szemükben
01:49
they had shards of small bits of material
40
109515
2940
egy anyag pici szilánkjai
01:52
lodged within the eye,
41
112455
1520
vannak,
01:53
but the very interesting thing about it
42
113975
1699
de ebben az volt az érdekes,
01:55
was that material, actually, wasn't causing
43
115674
2293
hogy ez az anyag nem okozott
01:57
any inflammatory response.
44
117967
2013
semmiféle gyulladásos választ.
01:59
So he looked into this, and he figured out
45
119980
2339
Úgyhogy utánajárt, és rájött,
02:02
that actually that material was little shards of plastic
46
122319
2604
hogy ezeknek a szilánkoknak az anyaga
02:04
that were coming from the canopy of the Spitfires.
47
124923
2739
a Spitfire repülők kabinjának tetejéből származó műanyag.
02:07
And this led him to propose that material
48
127662
2401
Ez vezette arra, hogy ezt az anyagot javasolja
02:10
as a new material for intraocular lenses.
49
130063
2762
a szembe ültethető lencsék új anyagaként.
02:12
It's called PMMA, and it's now used
50
132825
2105
PMMA-nak hívják, és manapság
02:14
in millions of people every year
51
134930
1802
évente milliónyi emberben használják,
02:16
and helps in preventing cataracts.
52
136732
2769
és segít megakadályozni a szürkehályog kialakulását.
02:19
And that example, I think, is a really nice one,
53
139501
2309
És ez a példa szerintem azért jó,
02:21
because it helps remind us that in the early days,
54
141810
2435
mert segít visszaemlékezni, hogy eleinte gyakran
02:24
people often chose materials
55
144245
1953
úgy választották az anyagokat, hogy
02:26
because they were bioinert.
56
146198
1885
azok biológiailag inaktívak voltak.
02:28
Their very purpose was to perform a mechanical function.
57
148083
3512
Az volt a szerepük, hogy mechanikai feladatot lássanak el.
Be lehetett helyezni őket a testbe anélkül,
02:31
You'd put them in the body
58
151595
1450
02:33
and you wouldn't get an adverse response.
59
153045
2164
hogy ártalmas reakciót váltottak volna ki.
02:35
And what I want to show you is that
60
155209
1668
És amit mutatni szeretnék, az az,
02:36
in regenerative medicine,
61
156877
1381
hogy a regeneratív orvoslásban,
02:38
we've really shifted away from that idea
62
158258
1824
eltávolodtunk attól a szemlélettől,
02:40
of taking a bioinert material.
63
160082
1913
hogy ilyen bioinert anyagot használjunk.
02:41
We're actually actively looking for materials
64
161995
2289
Éppenséggel olyan anyagokat keresünk,
02:44
that will be bioactive, that will interact with the body,
65
164284
2968
amelyek bioaktívak, kölcsönhatásba lépnek a testtel,
02:47
and that furthermore we can put in the body,
66
167252
2327
sőt, amit a testbe tudunk helyezni,
02:49
they'll have their function,
67
169579
1449
ahol meglesz a funkciójuk,
02:51
and then they'll dissolve away over time.
68
171028
4550
majd idővel felszívódnak.
02:55
If we look at this schematic,
69
175578
1933
Ha ránézünk erre az ábrára,
02:57
this is showing you what we think of
70
177511
1601
ez megmutatja, hogyan gondolunk
02:59
as the typical tissue-engineering approach.
71
179112
2137
egy tipikus szövetmérnöki megközelítésre.
03:01
We have cells there, typically from the patient.
72
181249
2844
Itt sejtek vannak, típikusan a pácienstől.
03:04
We can put those onto a material,
73
184093
1882
Ezeket rá tudjuk helyezni egy anyagra,
03:05
and we can make that material very complex if we want to,
74
185975
2708
ha akarjuk, ezt az anyagot nagyon komplexszé is tehetjűk,
03:08
and we can then grow that up in the lab
75
188708
2170
majd a laborban növeszthetjük,
03:10
or we can put it straight back into the patient.
76
190878
2515
vagy egyenest visszahelyezhetjük a páciensbe.
03:13
And this is an approach that's used all over the world,
77
193393
2451
Az ilyen megközelítést világszerte használják,
03:15
including in our lab.
78
195844
3523
beleértve a mi laborunkat is.
03:19
But one of the things that's really important
79
199367
2457
Az egyik dolog, ami nagyon fontos,
03:21
when we're thinking about stem cells
80
201824
1878
ha őssejtekre gondolunk,
03:23
is that obviously stem cells can be many different things,
81
203702
2579
az, hogy őssejtek nyílván sokfélévé fejlődhetnek,
03:26
and they want to be many different things,
82
206281
1764
és sokfélévé is akarnak fejlődni,
így olyan környezetet kell biztosítanunk,
03:28
and so we want to make sure that the environment
83
208045
1876
03:29
we put them into has enough information
84
209921
2350
ahol elégséges információ áll rendelkezésükre,
03:32
so that they can become the right sort
85
212271
1996
hogy megfelelő típusú specializált
03:34
of specialist tissue.
86
214267
2686
szövetté fejlődhessenek.
03:36
And if we think about the different types of tissues
87
216953
3063
És ha a különböző szövettípusokra gondolunk,
03:40
that people are looking at regenerating
88
220016
2019
amelyekre szükség van a regeneráláshoz
03:42
all over the world, in all the different labs in the world,
89
222035
2311
világszerte, a világ összes különböző laborjában,
03:44
there's pretty much every tissue you can think of.
90
224346
2936
az úgy nagyjából az összes elképzelhető szövet.
03:47
And actually, the structure of those tissues
91
227282
1622
És ezen szövetek szerkezete valójában
03:48
is quite different, and it's going to really depend
92
228904
2614
teljesen különböző, és ténylegesen attól függ, hogy
03:51
on whether your patient has any underlying disease,
93
231518
2418
hogyan regeneráljuk a szövetet,
03:53
other conditions, in terms of how
94
233936
3050
hogy a páciensnek van-e valami alapbetegsége,
03:56
you're going to regenerate your tissue,
95
236986
1561
meg egyéb feltételektől.
03:58
and you're going to need to think about the materials
96
238547
1985
Gondosan meg kell választani,
04:00
you're going to use really carefully,
97
240532
2054
hogy milyen anyagokat használunk,
04:02
their biochemistry, their mechanics,
98
242586
1725
a biokémiai, a mechanikai,
04:04
and many other properties as well.
99
244311
3738
és sok egyéb tulajdonságukat.
04:08
Our tissues all have very different abilities to regenerate,
100
248049
3300
A szöveteinknek nagyon eltérő a regeneratív képessége.
04:11
and here we see poor Prometheus,
101
251349
1742
Itt láthatjuk szegény Prométeuszt,
04:13
who made a rather tricky career choice
102
253091
3093
aki nehéz dőntést hozott,
04:16
and was punished by the Greek gods.
103
256184
2934
és akit megbüntettek a görög istenek.
04:19
He was tied to a rock, and an eagle would come
104
259118
2321
Sziklához kötözték, és minden nap jött egy sas,
04:21
every day to eat his liver.
105
261439
1603
hogy a máját marcangolja.
04:23
But of course his liver would regenerate every day,
106
263042
2267
De természetesen naponta regenerálódott a mája,
04:25
and so day after day he was punished
107
265309
2272
és így napról napra megbüntették
04:27
for eternity by the gods.
108
267581
5797
az istenek az örökkévalóságíg.
04:33
And liver will regenerate in this very nice way,
109
273378
3880
És a máj ilyen jól regenerálódik,
04:37
but actually if we think of other tissues,
110
277258
1776
de ha más szövetekre gondolunk,
04:39
like cartilage, for example,
111
279034
1769
mint például a porcra,
04:40
even the simplest nick and you're going to find it
112
280803
2056
elég egy apró vágás, és
04:42
really difficult to regenerate your cartilage.
113
282859
2443
nagyon nehéz lesz regenerálni a porcot.
04:45
So it's going to be very different from tissue to tissue.
114
285302
3114
Tehát szövet és szövet között nagyok a különbségek.
04:48
Now, bone is somewhere in between,
115
288416
2800
A csont valahol a kettő között van,
04:51
and this is one of the tissues that we work on a lot in our lab.
116
291216
2900
és ez az egyik szövet, amivel sokat dolgozunk a laborunkban.
04:54
And bone is actually quite good at repairing.
117
294116
1984
A csont elég jól rendbe tud jönni.
04:56
It has to be. We've probably all had fractures
118
296100
2013
Erre szükség van. Valószínűleg
04:58
at some point or other.
119
298113
1812
mindannyiunknak tört már el valamilye.
04:59
And one of the ways that you can think
120
299925
2157
És az egyik mód amire gondolhatunk
05:02
about repairing your fracture
121
302082
1689
a törés rendbehozatalánál,
05:03
is this procedure here, called an iliac crest harvest.
122
303771
2827
ez az eljárás, a csípőtaréjból való csontlevétel
05:06
And what the surgeon might do
123
306598
1666
A sebész azt teheti, hogy
05:08
is take some bone from your iliac crest,
124
308264
3195
levesz csontot a csipőtaréjból
05:11
which is just here,
125
311459
1378
ami pont itt helyezkedik el,
05:12
and then transplant that somewhere else in the body.
126
312837
2524
majd a test egy másik részébe átülteti.
05:15
And it actually works really well,
127
315361
1600
És ez nagyon jól működik,
05:16
because it's your own bone,
128
316961
1499
hiszen saját csont,
05:18
and it's well vascularized,
129
318460
1234
jó a vaszkularizációja,
05:19
which means it's got a really good blood supply.
130
319694
2369
ami azt jelenti, hogy nagyon jó a vérellátása.
05:22
But the problem is, there's only so much you can take,
131
322063
2783
De az a baj, hogy csak ennyi vehető le,
05:24
and also when you do that operation,
132
324846
2923
és hogy amikor elvégezzük a műtétet,
05:27
your patients might actually have significant pain
133
327769
2539
a páciens súlyos fájdalmakat érezhet
05:30
in that defect site even two years after the operation.
134
330308
3241
a beavatkozás helyén, akár két évvel a műtét után is.
05:33
So what we were thinking is,
135
333549
1886
Így azon gondolkodtunk,
05:35
there's a tremendous need for bone repair, of course,
136
335435
3149
hogy óriási az igény a csont gyógyítására,
05:38
but this iliac crest-type approach
137
338584
2487
de ennek a csípőtaréj-jellegű megközeltésnek
05:41
really has a lot of limitations to it,
138
341071
2432
sok korlátja van
05:43
and could we perhaps recreate
139
343503
2234
és vajon nem indíthatnánk-e
05:45
the generation of bone within the body
140
345737
2169
a csontképződést a testen belül,
05:47
on demand and then be able to transplant it
141
347906
3315
valahányszor csak szükség van rá. hogy aztán transzplantálhassuk
05:51
without these very, very painful aftereffects
142
351221
4905
ilyen nagyon fájdalmas utóhatások nélkül,
05:56
that you would have with the iliac crest harvest?
143
356126
3683
amilyenek a csípőtaréjból való csontlevétel esetén előfordulnak?
05:59
And so this is what we did, and the way we did it
144
359809
2662
Ezt tettük mi, és úgy, hogy ez visszatérés
06:02
was by coming back to this typical tissue-engineering approach
145
362471
3338
a tipikus szövet mérnöki megközelitéshez,
06:05
but actually thinking about it rather differently.
146
365809
2387
de teljesen más elgondolás mentén.
06:08
And we simplified it a lot,
147
368196
1919
És nagyon leegyszerűsítettük,
06:10
so we got rid of a lot of these steps.
148
370115
2051
megszabadultunk több lépéstől,
06:12
We got rid of the need to harvest cells from the patient,
149
372166
2374
attól is, hogy a pácienstől sejteket vegyünk le,
06:14
we got rid of the need to put in really fancy chemistries,
150
374540
2917
és hogy ezekre kifinomult kémia eljárásokra áldozzunk,.
06:17
and we got rid of the need
151
377457
1692
Megszabadultunk attól a szükséglettől,
06:19
to culture these scaffolds in the lab.
152
379149
2828
hogy állványokat tenyésszünk a laborban.
06:21
And what we really focused on
153
381977
2179
És amire igazán összpontosítottunk,
06:24
was our material system and making it quite simple,
154
384156
3749
az az anyagrendszerünk volt, és hogy minnél jobban leegyszerűsítsük,
06:27
but because we used it in a really clever way,
155
387905
2325
de mivel nagyon okos módon alkalmaztuk,
06:30
we were able to generate enormous amounts of bone
156
390230
2647
sikerült hatalmas mennyiségű csontot előállítanunk
06:32
using this approach.
157
392877
1646
ezzel a megközelítéssel.
06:34
So we were using the body
158
394523
1753
Úgyhogy lenyegében a test
06:36
as really the catalyst to help us
159
396276
2120
volt az katalizátor, ami segített
06:38
to make lots of new bone.
160
398396
2543
hogy sok csontszövetet csináljunk.
06:40
And it's an approach that we call
161
400939
1583
És ezt a megközelítést nevezzük
06:42
the in vivo bioreactor, and we were able to make
162
402522
2811
in vivo bioreaktornak, és hatalmas mennyiségű
06:45
enormous amounts of bone using this approach.
163
405333
2486
csontot sikerült előállítani ezzel a módszerrel.
06:47
And I'll talk you through this.
164
407819
1239
Elmagyarázom részletesen.
06:49
So what we do is,
165
409058
2480
Tehát, azt csináljuk, hogy
06:51
in humans, we all have a layer of stem cells
166
411538
2343
az emberben mindig van egy réteg őssejt
06:53
on the outside of our long bones.
167
413881
1888
a hosszú csontok külső felszínén.
06:55
That layer is called the periosteum.
168
415769
1703
Ezt a réteget periosteumnak nevezik.
06:57
And that layer is actually normally
169
417472
2288
És ez a réteg általában
06:59
very, very tightly bound to the underlying bone,
170
419760
2649
nagyon szorosan kötődik az alatta lévő csonthoz,
07:02
and it's got stem cells in it.
171
422409
1432
és őssejtek vannak benne.
07:03
Those stem cells are really important
172
423841
1419
Az ilyen az őssejtek nagyon fontosak
07:05
in the embryo when it develops,
173
425260
1809
a fejlődő embrióban,
07:07
and they also sort of wake up if you have a fracture
174
427069
2242
és törés esetén is "felébrednek",
07:09
to help you with repairing the bone.
175
429311
2861
hogy segítsenek megjavítani a csontot.
07:12
So we take that periosteum layer
176
432172
2093
Tehát, mi vesszük ezt a periosteum réteget.
07:14
and we developed a way to inject underneath it
177
434265
2990
Kifejlesztettünk egy módszert, amivel folyadékot
07:17
a liquid that then, within 30 seconds,
178
437255
2816
tudunk alá injektálni, ami aztán 30 másodperc alatt
07:20
would turn into quite a rigid gel
179
440071
1745
egy elég kemény géllé alakul,
07:21
and can actually lift the periosteum away from the bone.
180
441816
3253
és el tudja távolítani a periosteumot a csonttól.
07:25
So it creates, in essence, an artificial cavity
181
445069
3688
Így lényegében egy mesterséges üreget hoz létre,
07:28
that is right next to both the bone
182
448757
3547
ami a közvetlenül a csont mellett található,
07:32
but also this really rich layer of stem cells.
183
452304
3701
de egyben az őssejtekben gazdag réteg mellett is.
07:36
And we go in through a pinhole incision
184
456005
1612
Egy tűhegynyi vágáson át hatolunk be,
07:37
so that no other cells from the body can get in,
185
457617
2953
úgy, hogy más sejtek ne juthassanak be,
07:40
and what happens is that that artificial in vivo bioreactor cavity
186
460570
4792
és az történik, hogy ebben a mesterséges in vivo bioreaktor üregben
07:45
can then lead to the proliferation of these stem cells,
187
465362
2676
ezek az őssejtek el tudnak szaporodni,
07:48
and they can form lots of new tissue,
188
468038
2086
és sok új szövetet tudnak képezni,
07:50
and then over time, you can harvest that tissue
189
470124
2318
majd idővel ki tudjuk nyerni ezt a szövetet,
07:52
and use it elsewhere in the body.
190
472442
2948
és a testben máshol alkalmazni.
07:55
This is a histology slide
191
475390
2144
Ez egy szövettani metszet
07:57
of what we see when we do that,
192
477534
2170
arról, hogy mit látunk, amikor ezt csináljuk,
07:59
and essentially what we see
193
479704
2517
és lényegében amit látunk,
08:02
is very large amounts of bone.
194
482221
1634
az nagyon nagy mennyiségü csont.
08:03
So in this picture, you can see the middle of the leg,
195
483855
2480
Tehát ezen a képen a lábszár közepét láthatjuk,
08:06
so the bone marrow,
196
486335
1501
a csontvelőt,
08:07
then you can see the original bone,
197
487836
1804
lehet látni az eredeti csontot,
08:09
and you can see where that original bone finishes,
198
489640
2856
és látható, hol ér véget az eredeti csont,
08:12
and just to the left of that is the new bone
199
492496
2511
és rögtön attól balra található az új csont,
08:15
that's grown within that bioreactor cavity,
200
495007
2037
ami ebben a bioreaktor üregben nőtt.
08:17
and you can actually make it even larger.
201
497044
2431
És akár még nagyobbat is lehetne csinálni.
08:19
And that demarcation that you can see
202
499475
2627
És ez a határvonal, amit láthattok,
08:22
between the original bone and the new bone
203
502102
2351
az eredeti csont és az új csont között
08:24
acts as a very slight point of weakness,
204
504453
2013
ez olyan, mint egy kicsi törékeny pont,
08:26
so actually now the surgeon can come along,
205
506466
2134
úgyhogy most jöhet a sebész,
08:28
can harvest away that new bone,
206
508600
2024
aki leveszi az új csontot,
08:30
and the periosteum can grow back,
207
510624
2203
és visszanőhet a periosteum,
08:32
so you're left with the leg
208
512827
1869
tehát a lábszár hasonló
08:34
in the same sort of state
209
514696
1550
állapotban marad vissza,
08:36
as if you hadn't operated on it in the first place.
210
516246
2002
mintha nem is műtöttük volna soha.
08:38
So it's very, very low in terms of after-pain
211
518248
3849
Tehát nagyon-nagyon kevés az utólagos fájdalom
08:42
compared to an iliac crest harvest.
212
522097
3855
a csípőtaréjból töténő levétellel összehasonlítva.
08:45
And you can grow different amounts of bone
213
525952
2104
És különböző mennyiségű csontot növeszthetünk,
08:48
depending on how much gel you put in there,
214
528056
2019
aszerint, hogy mennyi gélt használunk,
08:50
so it really is an on demand sort of procedure.
215
530075
3202
azaz ez tényleg igény szerinti beavatkozás.
08:53
Now, at the time that we did this,
216
533277
2202
Mostan, amikor mi ezt csináltuk,
08:55
this received a lot of attention in the press,
217
535479
3337
rengeteg figyelmet kaptunk a sajtótól,
08:58
because it was a really nice way
218
538816
2431
mert egy igazán jó módja
09:01
of generating new bone,
219
541247
1466
hogy új csontot állítsunk elő,
09:02
and we got many, many contacts
220
542713
1995
és rengetegen megkerestek minket,
09:04
from different people that were interested in using this.
221
544708
2618
akiket érdekelt a módszer használata.
09:07
And I'm just going to tell you,
222
547326
1789
Csak annyit mondok,
09:09
sometimes those contacts are very strange,
223
549115
2953
hogy ezek a kapcsolatok néha nagyon furcsák,
09:12
slightly unexpected,
224
552068
1860
valamelyest meglepőek,
09:13
and the very most interesting,
225
553928
3062
és javarészt nagyon érdekesek.
09:16
let me put it that way, contact that I had,
226
556990
2285
Hadd említsem meg, hogy megkerestek
09:19
was actually from a team of American footballers
227
559275
3211
egy amerikai focicsapattól,
09:22
that all wanted to have double-thickness skulls
228
562486
3380
mindannyian dupla vastagsagú koponyát
09:25
made on their head.
229
565866
4281
akarnak csináltatni.
09:30
And so you do get these kinds of contacts,
230
570156
2724
Szóval kapunk ilyesfajta megkereséseket.
09:32
and of course, being British
231
572880
2617
Mivel olyan brit vagyok,
09:35
and also growing up in France,
232
575497
1754
aki Franciaországban nőtt fel,
09:37
I tend to be very blunt,
233
577251
2142
nagyon egyenes szoktam lenni,
09:39
and so I had to explain to them very nicely
234
579393
2041
és így nagyon kedvesen el kellett magyaráznom,
09:41
that in their particular case,
235
581434
1475
hogy pont az ő esetükben
09:42
there probably wasn't that much in there
236
582909
2014
valószínűleg nem sok van odabenn,
09:44
to protect in the first place.
237
584923
2988
amit érdemes védeni.
09:47
(Laughter)
238
587911
1570
(Nevetés)
09:49
(Applause)
239
589481
1253
(Taps)
09:50
So this was our approach,
240
590734
1855
Tehát ez volt a megközelítésünk,
09:52
and it was simple materials,
241
592589
1644
és egyszerű anyagokkal dolgoztunk,
09:54
but we thought about it carefully.
242
594233
1987
de alaposan átgondoltunk mindent.
09:56
And actually we know that those cells
243
596220
1620
És valójában tudjuk, hogy ezek a sejtek
09:57
in the body, in the embryo, as they develop
244
597840
2138
a testben, az embrióban, amikor fejlődnek
09:59
can form a different kind of tissue, cartilage,
245
599978
3229
másfajta szövetet is képezhetnek, porcot,
10:03
and so we developed a gel that was slightly different
246
603207
2555
így olyan gélt is fejleszlettünk, ami kicsit más
10:05
in nature and slightly different chemistry,
247
605762
2419
tulajdonságú, és más kémiával rendelkezik,
10:08
put it in there, and we were able to get
248
608181
2147
behelyeztük, és sikerült
10:10
100 percent cartilage instead.
249
610328
2178
100 százalék porcot kapnunk helyette.
10:12
And this approach works really well, I think,
250
612506
2008
Ez a megközelítés tényleg működik
10:14
for pre-planned procedures,
251
614514
2482
előre tervezett beavatkozásokra,
10:16
but it's something you do have to pre-plan.
252
616996
2872
de el kell tervezni előre,
10:19
So for other kinds of operations,
253
619868
2268
Téhát másfajta műtéteknél
10:22
there's definitely a need for other
254
622136
1697
kétségtelenül szükség van másfajta
10:23
scaffold-based approaches.
255
623833
2503
állvány alapú megközelítésre.
10:26
And when you think about designing
256
626336
2369
És amikor ilyen másfajta állvány
10:28
those other scaffolds, actually,
257
628705
1638
tervezésére gondolunk, tényleg
10:30
you need a really multi-disciplinary team.
258
630343
1971
multidiszciplináris csapatra van szükség.
10:32
And so our team has chemists,
259
632314
2065
A mi csapatunkban van vegyész,
10:34
it has cell biologists, surgeons, physicists even,
260
634379
3377
van sejtbiológus, sebész, még fizikus is,
10:37
and those people all come together
261
637756
2030
és ezek összejönnek, és
10:39
and we think really hard about designing the materials.
262
639786
2411
alaposan végiggondoljuk az anyagok megtervezését.
10:42
But we want to make them have enough information
263
642197
2966
Elég információval akarjuk ellátni őket,
10:45
that we can get the cells to do what we want,
264
645163
2154
hogy a sejtek azt tegyék, amit mi akarunk,
10:47
but not be so complex as to make it difficult
265
647317
2377
de ne legyenek túl bonyolultak, ne legyen nehéz
10:49
to get to clinic.
266
649694
1743
klinikailag alkalmazni őket.
10:51
And so one of the things we think about a lot
267
651437
2751
Így az egyik dolog, amin sokat gondolkozunk,
10:54
is really trying to understand
268
654188
1795
megpróbálni igazán megérteni
10:55
the structure of the tissues in the body.
269
655983
2377
a testben található szövetek szerkezetét.
10:58
And so if we think of bone,
270
658360
1660
Így ha a csontra gondolunk,
11:00
obviously my own favorite tissue,
271
660020
2624
ez persze a kedvenc szövetem,
11:02
we zoom in, we can see,
272
662644
1557
ránagyítunk, és láthatjuk,
11:04
even if you don't know anything about bone structure,
273
664201
1882
még ha nem is tudunk semmit
11:06
it's beautifully organized, really beautifully organized.
274
666083
2545
a csontszerkezetről, hogy csodálatosan szervezett.
11:08
We've lots of blood vessels in there.
275
668628
1887
Sok benne a véredény,
11:10
And if we zoom in again, we see that the cells
276
670515
2339
És ha tovább nagyítjuk, láthatjuk, hogy a sejteket
11:12
are actually surrounded by a 3D matrix
277
672854
2972
nano-méretű rostok 3D-s mátrixa veszi körül,
11:15
of nano-scale fibers, and they give a lot
278
675826
2171
és ezek temérdek
11:17
of information to the cells.
279
677997
2182
információt adnak a sejteknek.
11:20
And if we zoom in again,
280
680179
1614
Ha tovább nagyítjuk,
11:21
actually in the case of bone, the matrix
281
681793
2201
a csont esetén ez a mátrix a sejtek körül
11:23
around the cells is beautifully organized
282
683994
2151
csodaszépen meg van szervezve
a nano- méretekben, és ez egy hibrid anyag,
11:26
at the nano scale, and it's a hybrid material
283
686145
2467
11:28
that's part organic, part inorganic.
284
688612
2584
ami részben szerves, részben szervetlen.
11:31
And that's led to a whole field, really,
285
691196
2072
Ez egy teljes szakterülethez elvezetett,
11:33
that has looked at developing materials
286
693268
2391
az olyan anyagok növekedését vizsgálja,
11:35
that have this hybrid kind of structure.
287
695659
2748
amelyek ilyen hibrid struktúrájúak.
11:38
And so I'm showing here just two examples
288
698407
3278
És itt most csak két példát mutatok
11:41
where we've made some materials that have that sort of structure,
289
701685
3120
az ilyesfajta anyagokra, amelyeket mi készítettünk,
11:44
and you can really tailor it.
290
704805
1438
és tényleg alakíthatók.
11:46
You can see here a very squishy one
291
706243
2064
Itt láthatunk egy jól összenyomhatót,
11:48
and now a material that's also this hybrid sort of material
292
708307
4099
és ez most egy olyan anyag, ami ugyancsak hibrid jellegű anyag,
11:52
but actually has remarkable toughness,
293
712406
1947
de rendkívül ellenálló
11:54
and it's no longer brittle.
294
714369
1460
és már nem törékeny.
11:55
And an inorganic material would normally be really brittle,
295
715829
2456
Egy szervetlen anyag általában elég törékeny lenne,
11:58
and you wouldn't be able to have
296
718285
1440
és nem lenne lehetséges,
11:59
that sort of strength and toughness in it.
297
719725
2188
hogy ilyen erős és szívós legyen.
12:01
One other thing I want to quickly mention is that
298
721913
2489
Még egy dolog, amit gyorsan szeretnék megemlíteni:
12:04
many of the scaffolds we make are porous, and they have to be,
299
724402
2715
Sok állvány, amit csinálunk porózus -- kell, hogy
12:07
because you want blood vessels to grow in there.
300
727117
2103
az legyen, hogy a vérerek behálózhassák.
12:09
But the pores are actually oftentimes
301
729220
1877
De a pórusok gyakran sokkal nagyobbak
12:11
much bigger than the cells,
302
731097
1293
a sejteknél,
12:12
and so even though it's 3D,
303
732390
1711
így annak ellenére, hogy 3 dimenziós
12:14
the cell might see it more as a slightly curved surface,
304
734101
3355
egy sejt inkább enyhén hajlott felületnek tekinthető,
12:17
and that's a little bit unnatural.
305
737456
1676
és ez kissé természetellenes.
12:19
And so one of the things you can think about doing
306
739132
2248
Az egyik dolog, amire gondolhatunk, hogy olyan
12:21
is actually making scaffolds with slightly different dimensions
307
741380
3148
állványokat csinálunk, amelyeknek kissé eltérő a kiterjedésük,
12:24
that might be able to surround your cells in 3D
308
744528
2793
és ezáltal körbevehetik a sejtjeinket a térben,
12:27
and give them a little bit more information.
309
747321
2569
és több információt adnak nekik.
12:29
And there's a lot of work going on in both of these areas.
310
749890
3567
Mindkét területbe sok munkát fektetnek.
12:33
Now finally, I just want to talk a little bit about
311
753471
3969
Most végezetül szeretnék egy kicsit arról beszélni, hogy miként lehet az ilyesmit
12:37
applying this sort of thing to cardiovascular disease,
312
757440
2708
a szív- és érrendszeri betegségekre alkalmazni,
12:40
because this is a really big clinical problem.
313
760148
3263
mert ez egy igazán nagy klinikai probléma.
12:43
And one of the things that we know is that,
314
763411
3585
És az egyik dolog, amit tudunk, hogy
12:46
unfortunately, if you have a heart attack,
315
766996
2239
sajnos, egy szívinfarktus esetén,
12:49
then that tissue can start to die,
316
769235
2902
amikor az a szövet kezd elhalni,
12:52
and your outcome may not be very good over time.
317
772137
3751
a végkifejlett elég rossz lehet az idő múlásával.
12:55
And it would be really great, actually,
318
775888
1710
És valóban igazán klassz lenne,
12:57
if we could stop that dead tissue
319
777598
1919
ha megakadályozhatnánk a szövetet
12:59
either from dying or help it to regenerate.
320
779517
3985
az elhalástól, vagy segíthetnénk regenerálódni.
13:03
And there's lots and lots of stem cell trials going on worldwide,
321
783502
3248
És világszerte rengeteg őssejt kísérlet van folyamatban, és ezek
13:06
and they use many different types of cells,
322
786750
2072
sok különböző sejttípust használnak,
13:08
but one common theme that seems to be coming out
323
788822
2352
de úgy tűnik, mindegyikben közös,
13:11
is that actually, very often, those cells will die
324
791174
2999
hogy gyakran ezek a sejtek elhalnak
13:14
once you've implanted them.
325
794173
1795
a beültetést követően.
13:15
And you can either put them into the heart
326
795968
1875
És akár a szívbe ültetjük,
13:17
or into the blood system,
327
797843
2020
akár a keringési rendszerbe,
13:19
but either way, we don't seem to be able
328
799863
2362
úgy tűnik, hogy sehogy sem sikerül
13:22
to get quite the right number of cells
329
802225
1867
elégséges számú sejtet
13:24
getting to the location we want them to
330
804092
2242
eljutatni arra a helyre, ahová szeretnénk,
13:26
and being able to deliver the sort of beautiful
331
806334
4494
és elérni azt a fajta csodálatos
13:30
cell regeneration that we would like to have
332
810828
2740
sejtregenerációt, amit szeretnénk,
13:33
to get good clinical outcomes.
333
813568
3417
hogy jó klinikai eredményeket kapjunk.
13:36
And so some of the things that we're thinking of,
334
816985
1983
Olyan dolgokban gondolkozunk, és sokan
13:38
and many other people in the field are thinking of,
335
818968
3121
mások is, akik ezen a területen dolgoznak,
13:42
are actually developing materials for that.
336
822089
3006
hogy ehhez anyagokat fejlesszünk.
13:45
But there's a difference here.
337
825095
1619
De van itt egy különbség.
13:46
We still need chemistry, we still need mechanics,
338
826714
2210
Továbbra is szükségünk van a kémiára,
13:48
we still need really interesting topography,
339
828924
2671
a mechanikára, a szervek felépítésének ismeretére,
13:51
and we still need really interesting ways to surround the cells.
340
831595
2648
és az érdekes módszerekre, hogy körülvegyük a sejteket.
13:54
But now, the cells also
341
834243
2511
De most a sejtek hasonlóak kell legyenek
13:56
would probably quite like a material
342
836754
2025
egy olyan anyagra,
13:58
that's going to be able to be conductive,
343
838779
2018
ami vezetőképes,
14:00
because the cells themselves will respond very well
344
840797
4209
hiszen ők maguk jól reagálnak,
14:05
and will actually conduct signals between themselves.
345
845006
3479
és egymást közt jeleket közvetítenek.
14:08
You can see them now
346
848485
1516
Most láthatjátok őket
14:10
beating synchronously on these materials,
347
850001
2475
szinkronban dobogni ezeken az anyagokon.
14:12
and that's a very, very exciting development
348
852476
2779
És ez egy nagyon izgalmas fejlesztés,
14:15
that's going on.
349
855255
2114
ami jelenleg zajlik.
14:17
So just to wrap up, I'd like to actually say that
350
857369
4824
Befejezésül szeretném említeni,
14:22
being able to work in this sort of field,
351
862193
2356
hogy az, hogy ezen a területen dolgozhatok,
14:24
all of us that work in this field
352
864549
1654
hogy ezen a területen dolgozhatunk,
14:26
that's not only super-exciting science,
353
866203
2509
az nem csak szuper izgalmas tudomány számunkra,
14:28
but also has the potential
354
868712
2046
hanem megvan annak a lehetősége is,
14:30
to impact on patients,
355
870758
1968
hogy a páciensekre hatással legyünk,
14:32
however big or small they are,
356
872726
2430
kicsikre, nagyokra egyaránt,
és ez igazán nagy megtiszteltetés.
14:35
is really a great privilege.
357
875156
1553
14:36
And so for that, I'd like to thank all of you as well.
358
876709
3144
És ezzel szeretném megköszönni mindannyitoknak is.
14:39
Thank you.
359
879853
1317
Köszönöm.
14:41
(Applause)
360
881170
4924
(Taps)
Erről a weboldalról

Ez az oldal olyan YouTube-videókat mutat be, amelyek hasznosak az angol nyelvtanuláshoz. A világ minden tájáról származó, kiváló tanárok által tartott angol leckéket láthatsz. Az egyes videók oldalán megjelenő angol feliratokra duplán kattintva onnan játszhatja le a videót. A feliratok a videó lejátszásával szinkronban gördülnek. Ha bármilyen észrevétele vagy kérése van, kérjük, lépjen kapcsolatba velünk ezen a kapcsolatfelvételi űrlapon.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7