Molly Stevens: A new way to grow bone

109,863 views ・ 2014-02-18

TED


Dubbelklik op de Engelse ondertitels hieronder om de video af te spelen.

Vertaald door: Christel Foncke Nagekeken door: Valérie Boor
00:12
As humans, it's in our nature
0
12462
1699
Het ligt in de aard van de mens
00:14
to want to improve our health and minimize our suffering.
1
14161
3294
om zijn gezondheid te willen verbeteren en het lijden te verminderen.
Wat het leven ook brengt,
00:17
Whatever life throws at us,
2
17455
1667
00:19
whether it's cancer, diabetes, heart disease,
3
19122
2465
kanker, diabetes of een hartziekte
00:21
or even broken bones, we want to try and get better.
4
21587
3192
of zelfs gebroken botten, we willen altijd genezen.
00:24
Now I'm head of a biomaterials lab,
5
24779
2483
Ik ben hoofd van een lab voor biomaterialen
00:27
and I'm really fascinated by the way that humans
6
27262
2740
en ik ben enorm gefascineerd
door de creativiteit waarmee mensen materialen in het lichaam gebruikten
00:30
have used materials in really creative ways
7
30002
2468
00:32
in the body over time.
8
32470
2744
in de loop der tijden.
00:35
Take, for example, this beautiful blue nacre shell.
9
35214
3646
Neem nu bijvoorbeeld dit mooie blauwe parelmoeren schelpje.
00:38
This was actually used by the Mayans
10
38860
1882
Dit werd gebruikt door de Maya's
00:40
as an artificial tooth replacement.
11
40742
3539
als een kunsttand.
00:44
We're not quite sure why they did it.
12
44281
1633
We weten de reden er niet van.
00:45
It's hard. It's durable.
13
45914
2576
Het is hard en duurzaam en
00:48
But it also had other very nice properties.
14
48490
4118
het had nog een paar andere leuke eigenschappen.
00:52
In fact, when they put it into the jawbone,
15
52608
2280
Als je het in het kaakbeen inbracht, integreerde het erin.
00:54
it could integrate into the jaw,
16
54888
2907
00:57
and we know now with very sophisticated
17
57795
2098
We weten nu dankzij heel verfijnde beeldtechnologieën
00:59
imaging technologies
18
59893
1673
01:01
that part of that integration comes from the fact
19
61566
2349
dat die integratie deels komt
01:03
that this material is designed
20
63915
1687
doordat dit materiaal is gevormd
01:05
in a very specific way, has a beautiful chemistry,
21
65602
2819
in een bijzondere en mooie chemische samenstelling
01:08
has a beautiful architecture.
22
68421
2228
en prachtig opgebouwd is.
01:10
And I think in many ways we can sort of think
23
70649
1752
Het gebruik
01:12
of the use of the blue nacre shell and the Mayans
24
72401
3007
van dit blauwe schelpje door de Maya's
01:15
as the first real application
25
75408
1520
zou voor mij de eerste toepassing
01:16
of the bluetooth technology.
26
76928
2295
van bluetooth-technologie kunnen zijn.
01:19
(Laughter)
27
79223
1462
(Gelach)
01:20
But if we move on and think throughout history
28
80685
4393
Als we verder bekijken hoe mensen, door de geschiedenis heen
01:25
how people have used different materials in the body,
29
85078
2984
allerlei materialen gebruikten in het menselijk lichaam,
01:28
very often it's been physicians
30
88062
1714
ging het vaak om heel vindingrijke artsen.
01:29
that have been quite creative.
31
89776
1392
01:31
They've taken things off the shelf.
32
91168
1968
Ze gebruikten bestaande dingen.
01:33
One of my favorite examples
33
93136
1885
Eén van mijn favoriete voorbeelden
01:35
is that of Sir Harold Ridley,
34
95036
3242
is van Sir Harold Ridley,
01:38
who was a famous ophthalmologist,
35
98278
2138
die een bekend oogarts was,
01:40
or at least became a famous ophthalmologist.
36
100416
2568
of tenminste een bekend oogarts werd.
01:42
And during World War II, what he would see
37
102984
1927
Tijdens de Tweede Wereldoorlog viel hem iets op
01:44
would be pilots coming back from their missions,
38
104911
2852
bij piloten die terugkwamen van een missie.
01:47
and he noticed that within their eyes
39
107763
1752
Hij zag in hun ogen
01:49
they had shards of small bits of material
40
109515
2940
fragmenten van een of ander materiaal.
01:52
lodged within the eye,
41
112455
1520
01:53
but the very interesting thing about it
42
113975
1699
Het interesseerde hem vooral
01:55
was that material, actually, wasn't causing
43
115674
2293
dat dit materiaal geen enkele
01:57
any inflammatory response.
44
117967
2013
ontstekingsreactie veroorzaakte.
01:59
So he looked into this, and he figured out
45
119980
2339
Hij deed onderzoek en ontdekte
02:02
that actually that material was little shards of plastic
46
122319
2604
dat het bestond uit kleine plastic scherfjes
02:04
that were coming from the canopy of the Spitfires.
47
124923
2739
afkomstig van de cockpitkap van de Spitfires.
02:07
And this led him to propose that material
48
127662
2401
Hij stelde dit materiaal voor
02:10
as a new material for intraocular lenses.
49
130063
2762
als een nieuw materiaal voor intra-oculaire lenzen.
02:12
It's called PMMA, and it's now used
50
132825
2105
Het heet plexiglas en het wordt vandaag de dag
02:14
in millions of people every year
51
134930
1802
jaarlijks bij miljoenen mensen gebruikt om cataract te voorkomen.
02:16
and helps in preventing cataracts.
52
136732
2769
02:19
And that example, I think, is a really nice one,
53
139501
2309
Dit is echt een leuk voorbeeld
02:21
because it helps remind us that in the early days,
54
141810
2435
omdat het er ons aan herinnert dat in het begin
02:24
people often chose materials
55
144245
1953
mensen vaak materialen kozen
02:26
because they were bioinert.
56
146198
1885
omdat ze bio-inert waren.
02:28
Their very purpose was to perform a mechanical function.
57
148083
3512
Ze voerden een mechanische functie uit
02:31
You'd put them in the body
58
151595
1450
en je gebruikte ze in het lichaam
02:33
and you wouldn't get an adverse response.
59
153045
2164
zonder schadelijke reacties.
02:35
And what I want to show you is that
60
155209
1668
Ik wil jullie laten zien dat we in de regeneratieve geneeskunde
02:36
in regenerative medicine,
61
156877
1381
02:38
we've really shifted away from that idea
62
158258
1824
zijn afgestapt van het idee
02:40
of taking a bioinert material.
63
160082
1913
om bio-inert materiaal te gebruiken.
02:41
We're actually actively looking for materials
64
161995
2289
We zoeken al actief naar materialen
02:44
that will be bioactive, that will interact with the body,
65
164284
2968
die bioactief zijn, in wisselwerking met het lichaam,
02:47
and that furthermore we can put in the body,
66
167252
2327
die we bovendien in het lichaam kunnen stoppen
02:49
they'll have their function,
67
169579
1449
om daar te werken en dan heel geleidelijk op te lossen.
02:51
and then they'll dissolve away over time.
68
171028
4550
02:55
If we look at this schematic,
69
175578
1933
Als we naar dit schema kijken,
02:57
this is showing you what we think of
70
177511
1601
zien we een typische weefsel-engineering aanpak.
02:59
as the typical tissue-engineering approach.
71
179112
2137
03:01
We have cells there, typically from the patient.
72
181249
2844
We hebben de cellen, meestal van de patiënt.
03:04
We can put those onto a material,
73
184093
1882
We hechten ze aan een stof
03:05
and we can make that material very complex if we want to,
74
185975
2708
en we maken die stof zo complex als we willen.
03:08
and we can then grow that up in the lab
75
188708
2170
Dan kweken we het geheel in het lab,
03:10
or we can put it straight back into the patient.
76
190878
2515
of we stoppen het meteen terug in de patiënt.
03:13
And this is an approach that's used all over the world,
77
193393
2451
Deze aanpak bestaat wereldwijd,
03:15
including in our lab.
78
195844
3523
ook in ons laboratorium.
03:19
But one of the things that's really important
79
199367
2457
Wat heel belangrijk is als het om stamcellen gaat,
03:21
when we're thinking about stem cells
80
201824
1878
is dat ze natuurlijk tot vele dingen kunnen uitgroeien,
03:23
is that obviously stem cells can be many different things,
81
203702
2579
03:26
and they want to be many different things,
82
206281
1764
en dat doen ze ook graag.
Daarom is het belangrijk om hen te plaatsen
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
in een omgeving met genoeg informatie
03:32
so that they can become the right sort
85
212271
1996
zodat ze kunnen uitgroeien
03:34
of specialist tissue.
86
214267
2686
tot de juiste soort gespecialiseerd weefsel.
03:36
And if we think about the different types of tissues
87
216953
3063
Als je alle verschillende soorten weefsels bekijkt
03:40
that people are looking at regenerating
88
220016
2019
die mensen proberen te regenereren
03:42
all over the world, in all the different labs in the world,
89
222035
2311
wereldwijd, in alle verschillende labs,
03:44
there's pretty much every tissue you can think of.
90
224346
2936
dan zit daar bijna ieder type weefsel tussen.
03:47
And actually, the structure of those tissues
91
227282
1622
Al die weefselstructuren zijn vrij verschillend
03:48
is quite different, and it's going to really depend
92
228904
2614
en bepalend is
03:51
on whether your patient has any underlying disease,
93
231518
2418
of je patiënt een onderliggende ziekte of andere aandoening heeft,
03:53
other conditions, in terms of how
94
233936
3050
03:56
you're going to regenerate your tissue,
95
236986
1561
om te beslissen hoe je dat weefsel gaat regenereren.
03:58
and you're going to need to think about the materials
96
238547
1985
Je moet goed nadenken over de materialen die je gaat gebruiken,
04:00
you're going to use really carefully,
97
240532
2054
04:02
their biochemistry, their mechanics,
98
242586
1725
hun biochemie, hoe ze werken,
04:04
and many other properties as well.
99
244311
3738
en nog vele andere eigenschappen.
04:08
Our tissues all have very different abilities to regenerate,
100
248049
3300
Al onze weefsels hebben een verschillend vermogen om te regenereren.
04:11
and here we see poor Prometheus,
101
251349
1742
Hier zien we de arme Prometheus,
04:13
who made a rather tricky career choice
102
253091
3093
die een ongelukkige carrièrekeuze maakte,
04:16
and was punished by the Greek gods.
103
256184
2934
en gestraft werd door de Griekse goden.
04:19
He was tied to a rock, and an eagle would come
104
259118
2321
Men bond hem vast aan een rots.
Een arend kwam iedere dag van zijn lever eten.
04:21
every day to eat his liver.
105
261439
1603
Zijn lever groeide elke dag terug aan,
04:23
But of course his liver would regenerate every day,
106
263042
2267
04:25
and so day after day he was punished
107
265309
2272
en zo werd hij dag na dag gestraft
door de goden, een eeuwigheid lang.
04:27
for eternity by the gods.
108
267581
5797
Lever is inderdaad zo vriendelijk om terug aan te groeien.
04:33
And liver will regenerate in this very nice way,
109
273378
3880
04:37
but actually if we think of other tissues,
110
277258
1776
Bij andere weefsels,
04:39
like cartilage, for example,
111
279034
1769
zoals kraakbeen bijvoorbeeld,
04:40
even the simplest nick and you're going to find it
112
280803
2056
kan zelfs de allerkleinste beschadiging
04:42
really difficult to regenerate your cartilage.
113
282859
2443
heel moeilijk te regenereren zijn.
04:45
So it's going to be very different from tissue to tissue.
114
285302
3114
Het verschil van weefsel tot weefsel is dus groot.
04:48
Now, bone is somewhere in between,
115
288416
2800
Bot, bijvoorbeeld, ligt ergens tussenin.
04:51
and this is one of the tissues that we work on a lot in our lab.
116
291216
2900
Dit is een van de weefsels waarmee we veel werken in ons lab.
04:54
And bone is actually quite good at repairing.
117
294116
1984
Bot herstelt zich vrij goed.
04:56
It has to be. We've probably all had fractures
118
296100
2013
Dat moet ook wel. We hebben allemaal
ooit al eens iets gebroken.
04:58
at some point or other.
119
298113
1812
04:59
And one of the ways that you can think
120
299925
2157
Een van de manieren
05:02
about repairing your fracture
121
302082
1689
om een breuk te herstellen
05:03
is this procedure here, called an iliac crest harvest.
122
303771
2827
is deze procedure: bekkenkam-bottransplantatie.
05:06
And what the surgeon might do
123
306598
1666
In dat geval neemt de chirurg
05:08
is take some bone from your iliac crest,
124
308264
3195
wat bot weg van je bekkenkam
05:11
which is just here,
125
311459
1378
die precies hier zit,
05:12
and then transplant that somewhere else in the body.
126
312837
2524
en transplanteert dat naar elders in het lichaam.
05:15
And it actually works really well,
127
315361
1600
Dit werkt zeer goed,
05:16
because it's your own bone,
128
316961
1499
omdat het om je eigen bot gaat,
05:18
and it's well vascularized,
129
318460
1234
en dit goed dooraderd is,
05:19
which means it's got a really good blood supply.
130
319694
2369
goed doorbloed dus.
05:22
But the problem is, there's only so much you can take,
131
322063
2783
Het probleem is dat je niet al te veel kan wegnemen,
05:24
and also when you do that operation,
132
324846
2923
en dat, na deze operatie,
05:27
your patients might actually have significant pain
133
327769
2539
patiënten flink veel pijn kunnen hebben, op de aangetaste plaats,
05:30
in that defect site even two years after the operation.
134
330308
3241
zelfs tot twee jaar na de operatie.
05:33
So what we were thinking is,
135
333549
1886
We begrijpen uiteraard de enorme behoefte aan het herstellen van bot,
05:35
there's a tremendous need for bone repair, of course,
136
335435
3149
05:38
but this iliac crest-type approach
137
338584
2487
maar deze bekkenkam-aanpak
05:41
really has a lot of limitations to it,
138
341071
2432
heeft toch echt een heleboel beperkingen.
05:43
and could we perhaps recreate
139
343503
2234
Zouden we botaangroei in het lichaam
05:45
the generation of bone within the body
140
345737
2169
misschien naar behoefte kunnen stimuleren
05:47
on demand and then be able to transplant it
141
347906
3315
en het vervolgens transplanteren
05:51
without these very, very painful aftereffects
142
351221
4905
zonder de heel pijnlijke nawerkingen
05:56
that you would have with the iliac crest harvest?
143
356126
3683
van een bekkenkam-transplantatie?
05:59
And so this is what we did, and the way we did it
144
359809
2662
We deden het volgende:
06:02
was by coming back to this typical tissue-engineering approach
145
362471
3338
we grepen terug naar het bestaande weefselengineering
06:05
but actually thinking about it rather differently.
146
365809
2387
maar vanuit een volledig andere benadering.
06:08
And we simplified it a lot,
147
368196
1919
We vereenvoudigden het sterk
06:10
so we got rid of a lot of these steps.
148
370115
2051
en lieten heel wat stappen weg:
06:12
We got rid of the need to harvest cells from the patient,
149
372166
2374
geen cellen meer oogsten bij de patiënt,
06:14
we got rid of the need to put in really fancy chemistries,
150
374540
2917
geen speciale chemische stoffen meer gebruiken,
06:17
and we got rid of the need
151
377457
1692
en geen onderliggende structuren meer kweken in het lab.
06:19
to culture these scaffolds in the lab.
152
379149
2828
06:21
And what we really focused on
153
381977
2179
We richtten ons helemaal op
06:24
was our material system and making it quite simple,
154
384156
3749
de vereenvoudiging van ons materiaalsysteem,
06:27
but because we used it in a really clever way,
155
387905
2325
maar omdat we het op een slimme manier gebruikten,
06:30
we were able to generate enormous amounts of bone
156
390230
2647
konden we met deze aanpak grote hoeveelheden bot laten groeien.
06:32
using this approach.
157
392877
1646
06:34
So we were using the body
158
394523
1753
We gebruikten het lichaam
06:36
as really the catalyst to help us
159
396276
2120
als katalysator om ons te helpen
06:38
to make lots of new bone.
160
398396
2543
om grote hoeveelheden nieuw bot aan te maken.
06:40
And it's an approach that we call
161
400939
1583
We doopten deze aanpak de 'in vivo bioreactor'.
06:42
the in vivo bioreactor, and we were able to make
162
402522
2811
We konden zo grote hoeveelheden bot maken.
06:45
enormous amounts of bone using this approach.
163
405333
2486
06:47
And I'll talk you through this.
164
407819
1239
Ik zal uitleggen hoe.
06:49
So what we do is,
165
409058
2480
We doen het volgende:
06:51
in humans, we all have a layer of stem cells
166
411538
2343
alle mensen hebben een laag stamcellen
06:53
on the outside of our long bones.
167
413881
1888
aan de buitenzijde van de lange botten:
06:55
That layer is called the periosteum.
168
415769
1703
het beenvlies.
06:57
And that layer is actually normally
169
417472
2288
Deze laag is normaal gezien
06:59
very, very tightly bound to the underlying bone,
170
419760
2649
heel erg stevig gehecht aan het onderliggende bot,
07:02
and it's got stem cells in it.
171
422409
1432
en er zitten stamcellen in.
07:03
Those stem cells are really important
172
423841
1419
Deze stamcellen zijn belangrijk
07:05
in the embryo when it develops,
173
425260
1809
bij de ontwikkeling van het embryo,
07:07
and they also sort of wake up if you have a fracture
174
427069
2242
en ze 'ontwaken' bij een breuk
07:09
to help you with repairing the bone.
175
429311
2861
om je te helpen bij het herstel van het bot.
We nemen die laag van het beenvlies
07:12
So we take that periosteum layer
176
432172
2093
07:14
and we developed a way to inject underneath it
177
434265
2990
en we ontwikkelden een manier om
er een vloeistof onder te spuiten die na 30 seconden
07:17
a liquid that then, within 30 seconds,
178
437255
2816
in een vrij dikke gel verandert
07:20
would turn into quite a rigid gel
179
440071
1745
07:21
and can actually lift the periosteum away from the bone.
180
441816
3253
en zo het beenvlies lostrekt van het bot.
Het creëert een kunstmatige holte
07:25
So it creates, in essence, an artificial cavity
181
445069
3688
die vlak naast zowel het bot ligt,
07:28
that is right next to both the bone
182
448757
3547
als naast de stamcelrijke laag.
07:32
but also this really rich layer of stem cells.
183
452304
3701
We maken een zeer kleine incisie
07:36
And we go in through a pinhole incision
184
456005
1612
07:37
so that no other cells from the body can get in,
185
457617
2953
zodat er geen andere cellen van het lichaam in kunnen,
07:40
and what happens is that that artificial in vivo bioreactor cavity
186
460570
4792
en deze kunstmatige holte, de in vivo bioreactor,
zorgt voor de snelle aangroei van stamcellen,
07:45
can then lead to the proliferation of these stem cells,
187
465362
2676
07:48
and they can form lots of new tissue,
188
468038
2086
die heel wat nieuw weefsel kunnen vormen,
07:50
and then over time, you can harvest that tissue
189
470124
2318
weefsel dat je na een tijd kan oogsten,
07:52
and use it elsewhere in the body.
190
472442
2948
om ergens anders in het lichaam te gebruiken.
07:55
This is a histology slide
191
475390
2144
Dit is een histologisch preparaat
07:57
of what we see when we do that,
192
477534
2170
van wat we in dat geval te zien krijgen.
07:59
and essentially what we see
193
479704
2517
We zien voornamelijk
08:02
is very large amounts of bone.
194
482221
1634
zeer grote hoeveelheden bot.
08:03
So in this picture, you can see the middle of the leg,
195
483855
2480
In dit plaatje zie je het midden van het been, het beenmerg,
08:06
so the bone marrow,
196
486335
1501
08:07
then you can see the original bone,
197
487836
1804
vervolgens het oorspronkelijke bot,
08:09
and you can see where that original bone finishes,
198
489640
2856
en je ziet waar het oorspronkelijke bot eindigt,
08:12
and just to the left of that is the new bone
199
492496
2511
en net links daarvan begint het nieuwe bot
dat groeide in de holte van de bioreactor.
08:15
that's grown within that bioreactor cavity,
200
495007
2037
08:17
and you can actually make it even larger.
201
497044
2431
Je kan het zelfs groter maken.
08:19
And that demarcation that you can see
202
499475
2627
Die scheidingslijn die je ziet
08:22
between the original bone and the new bone
203
502102
2351
tussen het oorspronkelijke bot en het nieuwe bot
08:24
acts as a very slight point of weakness,
204
504453
2013
is een zwakkere plek
08:26
so actually now the surgeon can come along,
205
506466
2134
die de chirurg kan gebruiken
08:28
can harvest away that new bone,
206
508600
2024
om het nieuwe bot makkelijk te oogsten.
08:30
and the periosteum can grow back,
207
510624
2203
Daarna kan het beenvlies opnieuw groeien,
08:32
so you're left with the leg
208
512827
1869
en het been blijft in dezelfde staat
08:34
in the same sort of state
209
514696
1550
als voor de ingreep.
08:36
as if you hadn't operated on it in the first place.
210
516246
2002
08:38
So it's very, very low in terms of after-pain
211
518248
3849
Daardoor is de pijn achteraf erg beperkt
08:42
compared to an iliac crest harvest.
212
522097
3855
in vergelijking met een oogst van de bekkenkam.
08:45
And you can grow different amounts of bone
213
525952
2104
Je kan verschillende hoeveelheden bot kweken
08:48
depending on how much gel you put in there,
214
528056
2019
afhankelijk van hoeveel gel je gebruikt.
08:50
so it really is an on demand sort of procedure.
215
530075
3202
Het is echt naar behoefte.
Op het moment dat we dit deden,
08:53
Now, at the time that we did this,
216
533277
2202
08:55
this received a lot of attention in the press,
217
535479
3337
kregen we heel wat persaandacht,
08:58
because it was a really nice way
218
538816
2431
omdat dit een heel leuke manier was om nieuw bot aan te maken,
09:01
of generating new bone,
219
541247
1466
09:02
and we got many, many contacts
220
542713
1995
en we werden gecontacteerd door heel veel verschillende mensen
09:04
from different people that were interested in using this.
221
544708
2618
die dit wilden gebruiken.
09:07
And I'm just going to tell you,
222
547326
1789
Ik kan je vertellen
09:09
sometimes those contacts are very strange,
223
549115
2953
dat sommige van die contacten heel vreemd waren,
een beetje onverwacht zelfs.
09:12
slightly unexpected,
224
552068
1860
09:13
and the very most interesting,
225
553928
3062
Het meest interessante van alle contacten,
09:16
let me put it that way, contact that I had,
226
556990
2285
om het zo te zeggen,
09:19
was actually from a team of American footballers
227
559275
3211
kwam van een American football-team.
09:22
that all wanted to have double-thickness skulls
228
562486
3380
Ze wilden allemaal dubbeldikke schedels.
09:25
made on their head.
229
565866
4281
09:30
And so you do get these kinds of contacts,
230
570156
2724
Dat krijg je nu eenmaal
09:32
and of course, being British
231
572880
2617
en natuurlijk, omdat ik een Britse ben,
09:35
and also growing up in France,
232
575497
1754
die opgroeide in Frankrijk
09:37
I tend to be very blunt,
233
577251
2142
heb ik de neiging om bot te zijn.
09:39
and so I had to explain to them very nicely
234
579393
2041
Ik moest hen vriendelijk uitleggen
09:41
that in their particular case,
235
581434
1475
dat in hun specifieke geval,
09:42
there probably wasn't that much in there
236
582909
2014
er waarschijnlijk niet zo heel veel
09:44
to protect in the first place.
237
584923
2988
te beschermen viel in de eerste plaats.
09:47
(Laughter)
238
587911
1570
(Gelach)
09:49
(Applause)
239
589481
1253
09:50
So this was our approach,
240
590734
1855
(Applaus)
Dit was dus onze aanpak,
09:52
and it was simple materials,
241
592589
1644
het waren eenvoudige materialen,
09:54
but we thought about it carefully.
242
594233
1987
waar we goed over hadden nagedacht.
09:56
And actually we know that those cells
243
596220
1620
We weten dat deze cellen
09:57
in the body, in the embryo, as they develop
244
597840
2138
als ze ontwikkelen in het lichaam, in het embryo
09:59
can form a different kind of tissue, cartilage,
245
599978
3229
nog een ander soort weefsel kunnen worden, kraakbeen.
10:03
and so we developed a gel that was slightly different
246
603207
2555
Daarom ontwikkelden we een iets andere gel
10:05
in nature and slightly different chemistry,
247
605762
2419
met een iets andere chemische samenstelling.
10:08
put it in there, and we were able to get
248
608181
2147
We gebruikten hem en slaagden erin
10:10
100 percent cartilage instead.
249
610328
2178
om 100% kraakbeen ervoor in de plaats te krijgen.
10:12
And this approach works really well, I think,
250
612506
2008
Deze aanpak werkt volgens mij heel goed,
10:14
for pre-planned procedures,
251
614514
2482
voor vooraf geplande ingrepen.
10:16
but it's something you do have to pre-plan.
252
616996
2872
Het is echt iets wat je op voorhand moet plannen.
10:19
So for other kinds of operations,
253
619868
2268
Voor andere soorten operaties,
10:22
there's definitely a need for other
254
622136
1697
blijft er behoefte aan een andere,
10:23
scaffold-based approaches.
255
623833
2503
op een draagstructuur gebaseerde aanpak.
10:26
And when you think about designing
256
626336
2369
Als je deze draagstructuren ontwerpt,
10:28
those other scaffolds, actually,
257
628705
1638
10:30
you need a really multi-disciplinary team.
258
630343
1971
heb je een multidisciplinair team nodig.
10:32
And so our team has chemists,
259
632314
2065
Daarom heeft ons teams scheikundigen,
10:34
it has cell biologists, surgeons, physicists even,
260
634379
3377
celbiologen, chirurgen en zelfs natuurkundigen.
10:37
and those people all come together
261
637756
2030
We komen met al deze mensen samen
10:39
and we think really hard about designing the materials.
262
639786
2411
en denken hard na over het materiaalontwerp.
10:42
But we want to make them have enough information
263
642197
2966
We willen dat ze genoeg informatie hebben
10:45
that we can get the cells to do what we want,
264
645163
2154
om de cellen te laten doen wat we willen,
10:47
but not be so complex as to make it difficult
265
647317
2377
maar niet zo ingewikkeld dat het moeilijk wordt
10:49
to get to clinic.
266
649694
1743
om klinisch toe te passen.
10:51
And so one of the things we think about a lot
267
651437
2751
We zijn veel bezig
10:54
is really trying to understand
268
654188
1795
met het heel goed proberen te begrijpen
10:55
the structure of the tissues in the body.
269
655983
2377
van de weefselstructuren in het lichaam.
10:58
And so if we think of bone,
270
658360
1660
Neem nu bot bijvoorbeeld,
11:00
obviously my own favorite tissue,
271
660020
2624
mijn meest favoriete weefsel natuurlijk.
11:02
we zoom in, we can see,
272
662644
1557
Als we inzoomen, zien we, zelfs als je niets weet van botstructuur,
11:04
even if you don't know anything about bone structure,
273
664201
1882
11:06
it's beautifully organized, really beautifully organized.
274
666083
2545
dat het mooi georganiseerd is, werkelijk heel mooi.
11:08
We've lots of blood vessels in there.
275
668628
1887
We hebben hier heel wat bloedvaten.
11:10
And if we zoom in again, we see that the cells
276
670515
2339
Als we verder inzoomen, zien we dat de cellen omringd zijn
11:12
are actually surrounded by a 3D matrix
277
672854
2972
door een 3D-matrix van weefsels op nanoschaal,
11:15
of nano-scale fibers, and they give a lot
278
675826
2171
11:17
of information to the cells.
279
677997
2182
die heel wat informatie geven aan de cellen.
Als we opnieuw inzoomen, dan is, in het geval van bot,
11:20
And if we zoom in again,
280
680179
1614
11:21
actually in the case of bone, the matrix
281
681793
2201
11:23
around the cells is beautifully organized
282
683994
2151
de matrix rond de cellen prachtig georganiseerd op nanoschaal.
11:26
at the nano scale, and it's a hybrid material
283
686145
2467
Het is een hybride materiaal dat deels organisch, deels anorganisch is.
11:28
that's part organic, part inorganic.
284
688612
2584
11:31
And that's led to a whole field, really,
285
691196
2072
Dat heeft geleid tot een heel werkveld
11:33
that has looked at developing materials
286
693268
2391
dat probeert materialen te ontwikkelen
11:35
that have this hybrid kind of structure.
287
695659
2748
die dit soort hybride structuur hebben.
11:38
And so I'm showing here just two examples
288
698407
3278
Hier laat ik twee voorbeelden zien
11:41
where we've made some materials that have that sort of structure,
289
701685
3120
van materialen die we gemaakt hebben met dit soort structuur.
11:44
and you can really tailor it.
290
704805
1438
Je kan het echt op maat maken.
11:46
You can see here a very squishy one
291
706243
2064
Hier zie je een erg sponsachtige soort
11:48
and now a material that's also this hybrid sort of material
292
708307
4099
en hier een materiaal dat ook zo'n soort hybride materiaal is
11:52
but actually has remarkable toughness,
293
712406
1947
maar eigenlijk opmerkelijk hard is, en niet meer breekbaar.
11:54
and it's no longer brittle.
294
714369
1460
11:55
And an inorganic material would normally be really brittle,
295
715829
2456
Een anorganisch materiaal zou normaal breekbaar zijn
11:58
and you wouldn't be able to have
296
718285
1440
en je zou er normaal niet dit soort sterkte en hardheid bij zien.
11:59
that sort of strength and toughness in it.
297
719725
2188
12:01
One other thing I want to quickly mention is that
298
721913
2489
Ik wil er nog aan toevoegen
12:04
many of the scaffolds we make are porous, and they have to be,
299
724402
2715
dat veel van onze draagstructuren erg poreus zijn - dat moet,
12:07
because you want blood vessels to grow in there.
300
727117
2103
omdat er plaats moet zijn voor bloedvaten.
12:09
But the pores are actually oftentimes
301
729220
1877
De openingen zijn vaak veel groter dan de cellen,
12:11
much bigger than the cells,
302
731097
1293
12:12
and so even though it's 3D,
303
732390
1711
en daarom kan, zelfs al is het 3D,
12:14
the cell might see it more as a slightly curved surface,
304
734101
3355
de cel het meer als een iets gebogen oppervlak zien,
12:17
and that's a little bit unnatural.
305
737456
1676
en dat is een beetje onnatuurlijk.
12:19
And so one of the things you can think about doing
306
739132
2248
Daarom kun je
12:21
is actually making scaffolds with slightly different dimensions
307
741380
3148
draagstructuren bedenken met lichtjes verschillende afmetingen
12:24
that might be able to surround your cells in 3D
308
744528
2793
die je cellen misschien in 3D kunnen omringen
12:27
and give them a little bit more information.
309
747321
2569
en hen een beetje meer informatie geven.
12:29
And there's a lot of work going on in both of these areas.
310
749890
3567
Er wordt heel wat werk verzet in beide domeinen.
12:33
Now finally, I just want to talk a little bit about
311
753471
3969
Ten slotte wil ik het nog hebben over
12:37
applying this sort of thing to cardiovascular disease,
312
757440
2708
de toepassing bij cardiovasculaire ziekten,
12:40
because this is a really big clinical problem.
313
760148
3263
want dit is echt een groot klinisch probleem.
12:43
And one of the things that we know is that,
314
763411
3585
We weten dat, als je de pech hebt een hartaanval te krijgen,
12:46
unfortunately, if you have a heart attack,
315
766996
2239
12:49
then that tissue can start to die,
316
769235
2902
er mogelijk weefsel begint af te sterven,
12:52
and your outcome may not be very good over time.
317
772137
3751
met op termijn nare gevolgen.
12:55
And it would be really great, actually,
318
775888
1710
Het zou werkelijk geweldig zijn
12:57
if we could stop that dead tissue
319
777598
1919
als we konden beletten dat het weefsel afsterft
12:59
either from dying or help it to regenerate.
320
779517
3985
of als we het konden helpen regenereren.
13:03
And there's lots and lots of stem cell trials going on worldwide,
321
783502
3248
Er worden wereldwijd heel wat proeven met stamcellen gedaan,
13:06
and they use many different types of cells,
322
786750
2072
met heel wat verschillende soorten cellen.
13:08
but one common theme that seems to be coming out
323
788822
2352
Een terugkerend gemeenschappelijk thema
13:11
is that actually, very often, those cells will die
324
791174
2999
is dat deze cellen heel vaak afsterven
13:14
once you've implanted them.
325
794173
1795
na de implantatie.
13:15
And you can either put them into the heart
326
795968
1875
Je kan ze ofwel in het hart stoppen
13:17
or into the blood system,
327
797843
2020
of in het bloedvatensysteem,
13:19
but either way, we don't seem to be able
328
799863
2362
maar hoe dan ook lijken we niet in staat
13:22
to get quite the right number of cells
329
802225
1867
om het juiste aantal cellen
13:24
getting to the location we want them to
330
804092
2242
naar de juiste plek te krijgen
13:26
and being able to deliver the sort of beautiful
331
806334
4494
voor dit mooie celherstel waarop we hopen
13:30
cell regeneration that we would like to have
332
810828
2740
13:33
to get good clinical outcomes.
333
813568
3417
voor goede klinische resultaten.
13:36
And so some of the things that we're thinking of,
334
816985
1983
Daarom denken we bijvoorbeeld
13:38
and many other people in the field are thinking of,
335
818968
3121
samen met een heleboel anderen uit het werkveld,
13:42
are actually developing materials for that.
336
822089
3006
aan materialen die we met dit doel kunnen ontwikkelen
13:45
But there's a difference here.
337
825095
1619
Maar er is hier een verschil:
13:46
We still need chemistry, we still need mechanics,
338
826714
2210
scheikunde en mechanica blijven nodig,
13:48
we still need really interesting topography,
339
828924
2671
net zoals heel interessante topografie,
13:51
and we still need really interesting ways to surround the cells.
340
831595
2648
en interessante manieren om de cellen te omringen.
13:54
But now, the cells also
341
834243
2511
De cellen zelf
13:56
would probably quite like a material
342
836754
2025
zouden waarschijnlijk de voorkeur hebben voor een geleidend materiaal
13:58
that's going to be able to be conductive,
343
838779
2018
14:00
because the cells themselves will respond very well
344
840797
4209
omdat de cellen zelf hier heel goed op reageren
14:05
and will actually conduct signals between themselves.
345
845006
3479
en signalen aan elkaar doorgeven.
14:08
You can see them now
346
848485
1516
Je ziet ze hier synchroon slaan op deze materialen,
14:10
beating synchronously on these materials,
347
850001
2475
14:12
and that's a very, very exciting development
348
852476
2779
en dat is nu een heel erg spannende ontwikkeling.
14:15
that's going on.
349
855255
2114
14:17
So just to wrap up, I'd like to actually say that
350
857369
4824
Om af te ronden wil ik graag zeggen
14:22
being able to work in this sort of field,
351
862193
2356
dat werken in dit domein,
14:24
all of us that work in this field
352
864549
1654
- voor iedereen uit dit werkveld -
14:26
that's not only super-exciting science,
353
866203
2509
niet alleen superspannende wetenschap is,
14:28
but also has the potential
354
868712
2046
maar ook het potentieel heeft
14:30
to impact on patients,
355
870758
1968
om een impact te hebben op patiënten,
14:32
however big or small they are,
356
872726
2430
hoe klein of groot ze ook zijn,
14:35
is really a great privilege.
357
875156
1553
dat is echt een enorm voorrecht.
14:36
And so for that, I'd like to thank all of you as well.
358
876709
3144
Ik wil ook jullie allemaal daarvoor bedanken.
14:39
Thank you.
359
879853
1317
Bedankt.
14:41
(Applause)
360
881170
4924
(Applaus)
Over deze website

Deze site laat u kennismaken met YouTube-video's die nuttig zijn om Engels te leren. U ziet Engelse lessen gegeven door topdocenten uit de hele wereld. Dubbelklik op de Engelse ondertitels op elke videopagina om de video af te spelen. De ondertitels scrollen synchroon met het afspelen van de video. Heeft u opmerkingen of verzoeken, neem dan contact met ons op via dit contactformulier.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7