Molly Stevens: A new way to grow bone

Translator: Nuchapong Wongrajit Reviewer: Kelwalin Dhanasarnsombut

As humans, it's in our nature

เป็นธรรมชาติของมนุษย์เรา

to want to improve our health and minimize our suffering.

ที่อยากมีสุขภาพดีขึ้น และทุกข์ทรมานน้อยที่สุด

Whatever life throws at us,

ไม่ว่าชีวิตเราต้องเผชิญกับอะไร

whether it's cancer, diabetes, heart disease,

ไม่ว่าจะเป็นมะเร็ง เบาหวาน โรคหัวใจ

or even broken bones, we want to try and get better.

หรือแม้แต่กระดูกหัก เราก็อยากลอง และหายดี

Now I'm head of a biomaterials lab,

ตอนนี้ ดิฉันเป็นหัวหน้าห้องทดลองวัสดุชีวภาพ

and I'm really fascinated by the way that humans

ดิฉันหลงใหลวิธีการที่มนุษย์เรา

have used materials in really creative ways

ได้นำเอาวัสดุต่าง ๆ มาใช้ อย่างสร้างสรรค์

in the body over time.

กับร่างกายตัวเอง ตั้งแต่อดีตจนถึงปัจจุบัน

Take, for example, this beautiful blue nacre shell.

ยกตัวอย่างเช่น เปลือกของหอยมุกชิ้นนี้

This was actually used by the Mayans

เคยถูกชาวมายา

as an artificial tooth replacement.

ใช้เป็นฟันปลอม

We're not quite sure why they did it.

เราไม่ทราบเหตุผลแน่ชัด

It's hard. It's durable.

มันแข็ง ทนทาน

But it also had other very nice properties.

แต่มันยังมีคุณสมบัติวิเศษอื่น ๆ อีก

In fact, when they put it into the jawbone,

จริง ๆ แล้ว เมื่อถูกใส่เข้าไปถึงกระดูกขากรรไกร

it could integrate into the jaw,

เปลือกหอยนี้สามารถผสานเข้ากับกรามได้

and we know now with very sophisticated

แล้วตอนนี้เราทราบจากเทคโนโลยี

imaging technologies

การถ่ายภาพที่ซับซ้อน

that part of that integration comes from the fact

ว่าส่วนนึงที่ทำให้เกิดการผสานตัวกัน

that this material is designed

เป็นเพราะเนื้อวัสดุมีรูปแบบ

in a very specific way, has a beautiful chemistry,

ที่จำเพาะ มีเคมีที่งดงาม

has a beautiful architecture.

มีสถาปัตยกรรมที่งดงาม

And I think in many ways we can sort of think

ดิฉันคิดว่า ในหลาย ๆ แง่ เราอาจถือได้ว่า

of the use of the blue nacre shell and the Mayans

การใช้เปลือกหอยมุกสีฟ้าของชาวมายา

as the first real application

เป็นการใช้เทคโนโลยี

of the bluetooth technology.

บลูทูธ (ฟันสีฟ้า) เป็นครั้งแรกของโลกก็ได้

(Laughter)

(เสียงหัวเราะ)

But if we move on and think throughout history

หากเรามองต่อไปตามประวัติศาสตร์

how people have used different materials in the body,

ว่าเรามีการนำเอาวัสดุมาใช้กับร่างกายอย่างไรบ้าง

very often it's been physicians

บ่อยครั้งที่พวกแพทย์

that have been quite creative.

จะมีวิธีการที่สร้างสรรค์มากทีเดียว

They've taken things off the shelf.

พวกเขาได้ลองหาวัสดุต่าง ๆ มาใช้

One of my favorite examples

ตัวอย่างหนึ่งที่ดิฉันชอบ

is that of Sir Harold Ridley,

คือกรณีของเซอร์ แฮโรลด์ ริดลี

who was a famous ophthalmologist,

จักษุแพทย์ผู้มีชื่อเสียง

or at least became a famous ophthalmologist.

หรืออย่างน้อยก็ได้กลายเป็นจักษุแพทย์ที่มีชื่อเสียง

And during World War II, what he would see

ในระหว่างช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง เขาได้ตรวจ

would be pilots coming back from their missions,

นักบินที่กลับจากการทำภารกิจ

and he noticed that within their eyes

เขาสังเกตว่าในดวงตาของนักบิน

they had shards of small bits of material

มีเศษวัสดุเล็ก ๆ

lodged within the eye,

ฝังอยู่ภายในดวงตา

but the very interesting thing about it

แต่ที่น่าสนใจคือ

was that material, actually, wasn't causing

วัสดุดังกล่าว ไม่ทำให้เกิด

any inflammatory response.

อาการอักเสบขึ้นเลย

So he looked into this, and he figured out

เขาเลยศึกษาดู แล้วพบว่า

that actually that material was little shards of plastic

จริง ๆ แล้ว วัสดุดังกล่าวเป็นเศษพลาสติก

that were coming from the canopy of the Spitfires.

ที่มาจากฝาครอบห้องนักบินเครื่องบินสปิตไฟร์

And this led him to propose that material

ทำให้เขานำวัสดุดังกล่าวมาใช้

as a new material for intraocular lenses.

เป็นวัสดุชนิดใหม่ สำหรับทำแก้วตาเทียม

It's called PMMA, and it's now used

วัสดุนี้ชื่อว่า PMMA ซึ่งปัจจุบันช่วย

in millions of people every year

คนหลายล้านคน ในแต่ละปี

and helps in preventing cataracts.

ป้องกันโรคต้อกระจก

And that example, I think, is a really nice one,

และดิฉันคิดว่ากรณีดังกล่าวเป็นตัวอย่างที่ดีมาก

because it helps remind us that in the early days,

เพราะมันช่วยเตือนให้เราทราบว่าสมัยก่อน

people often chose materials

เรามักเลือกใช้วัสดุ

because they were bioinert.

ที่เฉื่อยทางชีวภาพ (bioinert)

Their very purpose was to perform a mechanical function.

เป้าหมายคือให้มันทำหน้าที่เชิงกลเท่านั้น

You'd put them in the body

เมื่อคุณใส่วัสดุเหล่านั้นเข้าไปในร่างกาย

and you wouldn't get an adverse response.

จะไม่เกิดปฏิกิริยาต่อต้านขึ้น

And what I want to show you is that

และสิ่งที่ดิฉันอยากแสดงให้คุณเห็นคือ

in regenerative medicine,

สำหรับเวชศาสตร์ฟื้นฟู

we've really shifted away from that idea

เราได้ก้าวข้ามแนวคิดดังกล่าว

of taking a bioinert material.

ที่เน้นใช้วัสดุเฉื่อยทางชีวภาพ

We're actually actively looking for materials

เรากำลังตั้งใจมองหาวัสดุ

that will be bioactive, that will interact with the body,

ที่เป็นสารว่องไวทางชีวภาพ ที่จะมีปฏิสัมพันธ์กับร่างกาย

and that furthermore we can put in the body,

แล้วยังสามารถเอาไปไว้ในร่างกายได้

they'll have their function,

วัสดุเหล่านี้จะทำหน้าที่ของมัน

and then they'll dissolve away over time.

แล้วก็สลายตัวไปเองในที่สุด

If we look at this schematic,

ถ้าเราดูที่แผนผังนี้

this is showing you what we think of

ซึ่งแสดงให้คุณเห็น

as the typical tissue-engineering approach.

ถึงสิ่งที่เราถือเป็นขั้นตอนมาตรฐาน ของวิศวกรรมเนื้อเยื้อ

We have cells there, typically from the patient.

เรามีเซลล์ ซึ่งปกติจะได้จากคนไข้

We can put those onto a material,

เราสามารถเอาเซลล์นั้น ไปใส่บนวัสดุ

and we can make that material very complex if we want to,

แล้วเราก็สามารถทำให้วัสดุนั้นซับซ้อนมาก ๆ ได้ ถ้าเราต้องการ

and we can then grow that up in the lab

แล้วเราอาจจะเพาะเลี้ยงต่อในห้องทดลอง

or we can put it straight back into the patient.

หรืออาจนำกลับไปไว้ในตัวคนไข้

And this is an approach that's used all over the world,

นี่เป็นวิธีการที่ใช้กับทั่วโลก

including in our lab.

รวมถึงที่ห้องทดลองของพวกเรา

But one of the things that's really important

แต่ว่ามีประเด็นนึงที่สำคัญมาก

when we're thinking about stem cells

เมื่อเราคิดถึงสเต็มเซลล์ (เซลล์ต้นกำเนิด)

is that obviously stem cells can be many different things,

เราทราบกันดีว่า สเต็มเซลล์กลายสภาพเป็นได้หลายอย่าง

and they want to be many different things,

และมันก็อยากกลายสภาพเป็นหลาย ๆ อย่างด้วย

and so we want to make sure that the environment

เราต้องมั่นใจว่าสภาพแวดล้อม

we put them into has enough information

ที่เราจัดให้เซลล์อยู่ มีข้อมูลเพียงพอ

so that they can become the right sort

เราถึงจะได้เนื้อเยื่อ

of specialist tissue.

ชนิดพิเศษตามที่ต้องการ

And if we think about the different types of tissues

หากเรานึกถึงเนื้อเยื่อชนิดต่าง ๆ

that people are looking at regenerating

ที่ใช้ศึกษาการฟื้นฟู

all over the world, in all the different labs in the world,

ทั่วทั้งโลก ในห้องทดลองที่ต่าง ๆ ทั้งโลก

there's pretty much every tissue you can think of.

มีการใช้เนื้อเยื่อทุกชนิดที่คุณนึกออก

And actually, the structure of those tissues

และจริง ๆ แล้ว โครงสร้างของเนื้อเยื้อเหล่านี้

is quite different, and it's going to really depend

ค่อนข้างแตกต่างกัน และมันขึ้นอยู่กับว่า

on whether your patient has any underlying disease,

คนไข้มีโรคประจำตัวหรือไม่

other conditions, in terms of how

มีอาการอื่น ๆ หรือไม่ ในแง่ที่ว่า

you're going to regenerate your tissue,

จะฟื้นฟูเนื้อเยื่อกลับมาอย่างไร

and you're going to need to think about the materials

และคุณต้องใส่ใจกับวัสดุ

you're going to use really carefully,

ที่จะใช้อย่างมากด้วย

their biochemistry, their mechanics,

ทั้งสมบัติทางชีวเคมี สมบัติเชิงกล

and many other properties as well.

และคุณสมบัติอื่น ๆ ด้วย

Our tissues all have very different abilities to regenerate,

เนื้อเยื่อของเรามีความสามารถในการฟื้นฟูไม่เท่ากัน

and here we see poor Prometheus,

อย่างโพรมีธีอุสผู้น่าสงสารนี้

who made a rather tricky career choice

เนื่องจากเขาไปหลอกลวงเทพเจ้า

and was punished by the Greek gods.

จึงทำให้เขาถูกลงทัณฑ์

He was tied to a rock, and an eagle would come

ถูกมัดไว้กับก้อนหิน แล้วจะมีนกอินทรีมา

every day to eat his liver.

จิกกินตับทุกวัน

But of course his liver would regenerate every day,

แต่ว่าแน่นอน ตับของเขาก็จะงอกกลับมาใหม่ทุกวัน

and so day after day he was punished

และทุกวี่ทุกวัน เขาจะถูกลงโทษเช่นนี้

for eternity by the gods.

ไปตลอดกาล โดยเทพเจ้า

And liver will regenerate in this very nice way,

และตับก็ฟื้นฟูตัวเองได้ดีแบบนี้จริง ๆ

but actually if we think of other tissues,

แต่ถ้าเราคิดถึงเนื้อเยื่อชนิดอื่น

like cartilage, for example,

อย่างเช่น กระดูกอ่อน

even the simplest nick and you're going to find it

แค่รอยบากเล็กนิดเดียว

really difficult to regenerate your cartilage.

ก็ยากมาก ๆ ที่จะสร้างกระดูกอ่อนขึ้นใหม่

So it's going to be very different from tissue to tissue.

ดังนั้น เนื้อเยื่อแต่ละประเภทมันจึงต่างกันอย่างมาก

Now, bone is somewhere in between,

กระดูกอยู่กลาง ๆ ระหว่างนั้น

and this is one of the tissues that we work on a lot in our lab.

และมันเป็นเนื้อเยื่อ ที่เราสนใจศึกษากันมากในห้องทดลอง

And bone is actually quite good at repairing.

กระดูกสามารถซ่อมแซมตัวเองได้ดีทีเดียว

It has to be. We've probably all had fractures

มันจำต้องเป็นเช่นนั้น เราทุกคนอาจเคยกระดูกหัก

at some point or other.

ณ ช่วงใดช่วงหนึ่งในชีวิต

And one of the ways that you can think

และวิธีหนึ่งที่คุณอาจนึกถึง

about repairing your fracture

ในการรักษากระดูกที่หัก

is this procedure here, called an iliac crest harvest.

คือวิธีการที่เรียกว่า การปลูกถ่ายจากกระดูกเชิงกราน

And what the surgeon might do

โดยศัลยแพทย์

is take some bone from your iliac crest,

อาจจะตัดกระดูกส่วนหนึ่งออกจากเชิงกราน

which is just here,

ซึ่งอยู่ประมาณนี้

and then transplant that somewhere else in the body.

แล้วปลูกถ่ายไปที่จุดอื่นในร่างกาย

And it actually works really well,

วิธีนี้ได้ผลดีมาก

because it's your own bone,

เพราะว่าเป็นกระดูกของคนไข้เอง

and it's well vascularized,

มีการสร้างและเชื่อมต่อเส้นเลือดที่ดี

which means it's got a really good blood supply.

ซึ่งก็แปลว่าจะมีเลือดมาหล่อเลี้ยงเต็มที่

But the problem is, there's only so much you can take,

แต่ปัญหาก็คือเนื้อกระดูกมีจำกัด

and also when you do that operation,

และก็ตอนผ่าตัด

your patients might actually have significant pain

คนไข้อาจจะเจ็บปวดมาก

in that defect site even two years after the operation.

ตรงรอยตัด อาจถึงสองปีหลังผ่าตัด

So what we were thinking is,

เราจึงคิดกันว่า

there's a tremendous need for bone repair, of course,

วิธีซ่อมแซมกระดูกจำเป็นอย่างมากแน่ ๆ

but this iliac crest-type approach

แต่ว่าการปลูกถ่ายจากเชิงกราน

really has a lot of limitations to it,

มีข้อจำกัดมากมาย

and could we perhaps recreate

และเป็นไปได้ไหมที่เราจะสร้าง

the generation of bone within the body

กระดูกขึ้นใหม่ภายในร่างกาย

on demand and then be able to transplant it

ตามต้องการ แล้วจึงปลูกถ่ายได้โดย

without these very, very painful aftereffects

ไม่ต้องทำให้คนไข้เจ็บปวดสาหัส

that you would have with the iliac crest harvest?

อย่างการปลูกถ่ายจากเชิงกราน

And so this is what we did, and the way we did it

และนี่คือสิ่งที่เราทำ วิธีการของเราคือ

was by coming back to this typical tissue-engineering approach

กลับไปที่ขั้นตอนมาตรฐานของวิศวกรรมเนื้อเยื่อ

but actually thinking about it rather differently.

แต่คิดต่างไปจากเดิม

And we simplified it a lot,

ทำให้มันง่ายขึ้นมาก ๆ

so we got rid of a lot of these steps.

เราลดทอนไปหลายขั้นตอน

We got rid of the need to harvest cells from the patient,

ตัดขั้นตอนเก็บเซลล์จากคนไข้

we got rid of the need to put in really fancy chemistries,

ไม่ต้องเอาไปใส่ในสารประหลาดมหัศจรรย์

and we got rid of the need

ไม่จำเป็นต้อง

to culture these scaffolds in the lab.

เพาะโครงเลี้ยงเซลล์ในห้องทดลอง

And what we really focused on

และเราพุ่งความสนใจไปที่

was our material system and making it quite simple,

ระบบวัสดุ ทำให้มันเรียบง่าย

but because we used it in a really clever way,

แต่เพราะว่าเราเอามันไปใช้อย่างฉลาด

we were able to generate enormous amounts of bone

เราจึงสามารถสร้างกระดูกได้ปริมาณมหาศาล

using this approach.

ด้วยวิธีนี้

So we were using the body

เรากำลังใช้ร่างกาย

as really the catalyst to help us

เป็นตัวเร่ง ช่วยให้

to make lots of new bone.

สร้างกระดูกใหม่ได้มาก

And it's an approach that we call

นี่เป็นวิธีการที่เราเรียกว่า

the in vivo bioreactor, and we were able to make

เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพในสิ่งมีชีวิต และเราสามารถสร้าง

enormous amounts of bone using this approach.

กระดูกปริมาณมหาศาลด้วยวิธีนี้

And I'll talk you through this.

และดิฉันจะอธิบายกระบวนการให้ฟัง

So what we do is,

สิ่งที่เราทำคือ

in humans, we all have a layer of stem cells

ในตัวมนุษย์ เราทุกคนมีชั้นสเต็มเซลล์

on the outside of our long bones.

อยู่ด้านนอกกระดูกยาว

That layer is called the periosteum.

ชั้นดังกล่าวเรียกว่า เยื่อหุ้มกระดูก (periosteum)

And that layer is actually normally

และเยื่อที่ว่านี้โดยปกติ

very, very tightly bound to the underlying bone,

จะติดแน่นกับกระดูกข้างใต้

and it's got stem cells in it.

และมีสเต็มเซลล์อยู่ข้างใน

Those stem cells are really important

สเต็มเซลล์เหล่านี้สำคัญมาก

in the embryo when it develops,

ตอนที่ตัวอ่อนทารกกำลังเติบโต

and they also sort of wake up if you have a fracture

และเซลล์เหล่านี้จะตื่นขึ้น ถ้ามีกระดูกหัก

to help you with repairing the bone.

เพื่อช่วยซ่อมแซมกระดูก

So we take that periosteum layer

เราจึงจะใช้เยื่อหุ้มกระดูก

and we developed a way to inject underneath it

และพัฒนาวิธีฉีดของเหลวเข้าไป

a liquid that then, within 30 seconds,

ข้างใต้เยื่อนั้น ซึ่งภายใน 30 วินาที

would turn into quite a rigid gel

จะกลายเป็นเจลค่อยข้างแข็ง

and can actually lift the periosteum away from the bone.

ซึ่งจะผลักเยื่อหุ้มออกจากกระดูก

So it creates, in essence, an artificial cavity

ทำให้เกิดช่องว่างเทียมขึ้น

that is right next to both the bone

ระหว่างกระดูกกับ

but also this really rich layer of stem cells.

เยื่อที่เต็มไปด้วยสเต็มเซลล์

And we go in through a pinhole incision

และเนื่องจากรอยฉีดเล็กแค่รูเข็ม

so that no other cells from the body can get in,

เซลล์ชนิดอื่นในร่างกายจึงเข้าไปไม่ได้

and what happens is that that artificial in vivo bioreactor cavity

และสิ่งที่เกิดขึ้นต่อมา ช่องว่างนั้นจะชักนำ

can then lead to the proliferation of these stem cells,

ให้สเต็มเซลล์เพิ่มจำนวนขึ้นอย่างรวดเร็ว

and they can form lots of new tissue,

และสามารถก่อตัวเป็นเนื้อเยื่อใหม่ได้

and then over time, you can harvest that tissue

และเมื่อเวลาผ่านไป เราสามารถเก็บเนื้อเยื่อนั้น

and use it elsewhere in the body.

มาใช้ที่จุดอื่นในร่างกาย

This is a histology slide

นี่เป็นแผ่นสไลด์เนื้อเยื่อ

of what we see when we do that,

ผลที่ได้จากกระบวนการดังกล่าว

and essentially what we see

จุดสำคัญที่เราเห็นได้คือ

is very large amounts of bone.

กระดูกปริมาณมากมาย

So in this picture, you can see the middle of the leg,

ในรูปนี้ คุณจะเห็นตรงกลางขา

so the bone marrow,

ไขกระดูก

then you can see the original bone,

คุณจะเห็นกระดูกเดิม

and you can see where that original bone finishes,

และคุณจะเห็นขอบส่วนกระดูกเดิม

and just to the left of that is the new bone

และถัดมาทางซ้าย จะเป็นกระดูกใหม่

that's grown within that bioreactor cavity,

ที่งอกขึ้นมาในช่องว่าง

and you can actually make it even larger.

และคุณจะทำให้มันใหญ่กว่านี้ก็ได้

And that demarcation that you can see

และเส้นแบ่งที่คุณเห็น

between the original bone and the new bone

ระหว่างกระดูกเดิมกับกระดูกใหม่

acts as a very slight point of weakness,

จะยึดกันไม่แน่นนัก

so actually now the surgeon can come along,

ศัลยแพทย์จึงสามารถใช้แนวนี้ช่วย

can harvest away that new bone,

เก็บเอากระดูกใหม่ออกไปได้

and the periosteum can grow back,

และเยื่อหุ้มกระดูกก็สามารถงอกกลับมาได้

so you're left with the leg

ขาของคนไข้ก็ยังอยู่

in the same sort of state

ครบสมบูรณ์เหมือนเดิม

as if you hadn't operated on it in the first place.

ราวกับว่าไม่ได้ถูกผ่าตัดเลย

So it's very, very low in terms of after-pain

ทำให้เจ็บปวดน้อยมาก ๆ หลังผ่าตัด

compared to an iliac crest harvest.

เทียบกับการปลูกถ่ายจากเชิงกราน

And you can grow different amounts of bone

และคุณสามารถสร้างกระดูกได้มากน้อย

depending on how much gel you put in there,

ตามปริมาณเจลที่ฉีดเข้าไป

so it really is an on demand sort of procedure.

เราจึงสามารถเลือกได้ตามต้องการจริง ๆ

Now, at the time that we did this,

ตอนที่เราได้ทำการทดลองนี้

this received a lot of attention in the press,

ได้รับความสนใจจากสื่อมาก

because it was a really nice way

เพราะมันเป็นวิธีที่ดีเยี่ยม

of generating new bone,

ในการสร้างกระดูกใหม่

and we got many, many contacts

และเราได้รับการติดต่อมากมาย

from different people that were interested in using this.

จากคนหลากหลาย ที่สนใจเอาวิธีนี้ไปใช้

And I'm just going to tell you,

ดิฉันขอเล่าให้ฟัง

sometimes those contacts are very strange,

บางทีคนที่ติดต่อมาก็ประหลาดมาก

slightly unexpected,

คาดไม่ถึงเล็กน้อย

and the very most interesting,

ที่น่าสนใจที่สุด

let me put it that way, contact that I had,

ดิฉันเล่าแบบนี้แล้วกัน ที่ติดต่อมาหาดิฉัน

was actually from a team of American footballers

จากทีมอเมริกันฟุตบอล

that all wanted to have double-thickness skulls

ทุกคนอยากได้กระโหลกหนาเป็นสองเท่า

made on their head.

บนหัวพวกเขา

And so you do get these kinds of contacts,

มีคนติดต่อขอแบบนี้มาจริง ๆ

and of course, being British

และ แน่นอน ดิฉันเป็นคนอังกฤษ

and also growing up in France,

และก็เติบโตในฝรั่งเศส

I tend to be very blunt,

ดิฉันเลยพูดอะไรตรง ๆ

and so I had to explain to them very nicely

เลยต้องอธิบายพวกเขาไปอย่างสุภาพ

that in their particular case,

ว่าในกรณีของคุณเนี่ย

there probably wasn't that much in there

มันอาจจะไม่ค่อยมีอะไรในหัว

to protect in the first place.

ให้ต้องปกป้องแต่แรกแล้ว

(Laughter)

(เสียงหัวเราะ)

(Applause)

(เสียงปรบมือ)

So this was our approach,

นี่เป็นวิธีการที่เราใช้

and it was simple materials,

และเราใช้วัสดุพื้น ๆ

but we thought about it carefully.

แต่เราใส่ความคิดเข้าไป

And actually we know that those cells

จริง ๆ แล้วเราทราบว่าเซลล์เหล่านี้

in the body, in the embryo, as they develop

ในร่างกาย ในตัวอ่อนทารกขณะเจริญเติบโต

can form a different kind of tissue, cartilage,

อาจจะกลายเป็นเนื้อเยื่ออีกชนิด คือกระดูกอ่อน

and so we developed a gel that was slightly different

และถ้าเราสร้างเจลใหม่ ที่มีคุณสมบัติ

in nature and slightly different chemistry,

ต่างไปเล็กน้อย และมีเคมีที่ต่างไปเล็กน้อย

put it in there, and we were able to get

ฉีดเข้าไป เราจะได้

100 percent cartilage instead.

เนื้อกระดูกอ่อน 100 เปอร์เซนต์แทน

And this approach works really well, I think,

วิธีนี้ใช้ได้ดีมาก ๆ สำหรับ

for pre-planned procedures,

กระบวนการที่มีการวางแผนล่วงหน้า

but it's something you do have to pre-plan.

แต่คุณจำเป็นต้องวางแผนล่วงหน้า

So for other kinds of operations,

ดังนั้นสำหรับการผ่าตัดแบบอื่น

there's definitely a need for other

จำเป็นต้องใช้

scaffold-based approaches.

โครงเลี้ยงเซลล์เป็นหลัก

And when you think about designing

และเมื่อคุณคิดถึงการออกแบบ

those other scaffolds, actually,

โครงเลี้ยงเซลล์

you need a really multi-disciplinary team.

คุณจำเป็นต้องมีทีมจากหลายสาขาวิชา

And so our team has chemists,

ในทีมของเรามีนักเคมี

it has cell biologists, surgeons, physicists even,

มีนักชีววิทยาเซลล์ ศัลยแพทย์ นักฟิสิกส์ก็ด้วย

and those people all come together

และคนเหล่านี้มารวมตัวกัน

and we think really hard about designing the materials.

เราครุ่นคิดเรื่องการออกแบบวัสดุอย่างหนัก

But we want to make them have enough information

เราอยากให้มีข้อมูลเพียงพอ

that we can get the cells to do what we want,

ที่จะทำให้เซลล์ทำตามที่เราต้องการ

but not be so complex as to make it difficult

แต่ต้องไม่ซับซ้อนมาก เพราะจะทำให้ยาก

to get to clinic.

ในขั้นการรักษา

And so one of the things we think about a lot

และเรื่องนึงที่เราต้องขบคิดอย่างหนัก

is really trying to understand

คือต้องพยายามทำความเข้าใจ

the structure of the tissues in the body.

โครงสร้างเนื้อเยื่อในร่างกาย

And so if we think of bone,

และถ้าเราคิดถึงกระดูก

obviously my own favorite tissue,

เนื้อเยื่อที่ดิฉันชอบที่สุด

we zoom in, we can see,

เราซูมเข้าไป เราจะเห็น

even if you don't know anything about bone structure,

ต่อให้คุณจะไม่มีความรู้เรื่องโครงสร้างกระดูกเลย

it's beautifully organized, really beautifully organized.

จะเห็นว่ามันจัดเรียงตัวอย่างสวยงาม สวยงามมาก

We've lots of blood vessels in there.

มีเส้นเลือดมากมายในนั้น

And if we zoom in again, we see that the cells

และถ้าเราซูมเข้าไปอีก เราจะเห็นเซลล์

are actually surrounded by a 3D matrix

ล้อมรอบด้วยโครงข่ายสามมิติ

of nano-scale fibers, and they give a lot

ที่เป็นเส้นใยขนาดนาโน ที่คอยให้ข้อมูล

of information to the cells.

มากมายกับเซลล์

And if we zoom in again,

และถ้าเราซูมเข้าไปอีก

actually in the case of bone, the matrix

ในกรณีกระดูก โครงข่าย

around the cells is beautifully organized

รอบเซลล์ก็เรียงตัวอย่างสวยงาม

at the nano scale, and it's a hybrid material

ในระดับนาโน มันเป็นวัสดุผสม

that's part organic, part inorganic.

อินทรีย์ส่วนนึง อนินทรีย์ส่วนนึง

And that's led to a whole field, really,

และนั่นนำไปสู่สาขาใหม่

that has looked at developing materials

ที่ศึกษาวิธีพัฒนาวัสดุ

that have this hybrid kind of structure.

ที่มีโครงสร้างผสม

And so I'm showing here just two examples

และนี่เป็นตัวอย่างสองตัวอย่าง

where we've made some materials that have that sort of structure,

ของวัสดุที่เราทำขึ้นให้มีโครงสร้างผสม

and you can really tailor it.

และคุณสามารถปรับได้ตามใจ

You can see here a very squishy one

คุณจะเห็นอันหนึ่งที่นุ่มเหมือนฟองน้ำ

and now a material that's also this hybrid sort of material

และอันนี้ วัสดุผสมเช่นกัน

but actually has remarkable toughness,

แต่แข็งแรงมาก

and it's no longer brittle.

และไม่เปราะแล้ว

And an inorganic material would normally be really brittle,

โดยปกติวัสดุอนินทรีย์จะเปราะมาก

and you wouldn't be able to have

ไม่สามารถทำให้

that sort of strength and toughness in it.

แข็งแรงและทนทานแบบนั้นได้

One other thing I want to quickly mention is that

อีกประเด็นที่ดิฉันอยากกล่าวถึงสั้น ๆ คือ

many of the scaffolds we make are porous, and they have to be,

โครงเลี้ยงเซลล์จำนวนมากที่เราทำขึ้นจะมีรูพรุน มันจำเป็น

because you want blood vessels to grow in there.

เพราะเส้นเลือดจะได้เจริญในนั้นได้

But the pores are actually oftentimes

แต่ว่ารูพวกนี้มักจะ

much bigger than the cells,

ใหญ่กว่าเซลล์มาก

and so even though it's 3D,

และถึงแม้มันจะเป็นสามมิติ

the cell might see it more as a slightly curved surface,

แต่เซลล์จะเห็นเป็นแค่พื้นผิวโค้งเล็กน้อย

and that's a little bit unnatural.

และนั่นก็ไม่ค่อยเป็นธรรมชาติเท่าไหร่

And so one of the things you can think about doing

และสิ่งหนึ่งที่คุณทำได้

is actually making scaffolds with slightly different dimensions

คือทำให้โครงเลี้ยงมีขนาดมิติต่าง ๆ กัน

that might be able to surround your cells in 3D

ให้สามารถล้อมรอบเซลล์ได้ในสามมิติ

and give them a little bit more information.

และให้ข้อมูลกับเซลล์มากขึ้นหน่อย

And there's a lot of work going on in both of these areas.

และตอนนี้กำลังมีการศึกษาวิจัยกันทั้งสองเรื่อง

Now finally, I just want to talk a little bit about

สุดท้ายนี้ ดิฉันอยากจะพูดสักนิดถึง

applying this sort of thing to cardiovascular disease,

การประยุกต์ใช้วัสดุเช่นนี้กับโรคหัวใจและหลอดเลือด

because this is a really big clinical problem.

เพราะมันเป็นปัญหาใหญ่มากในการรักษา

And one of the things that we know is that,

สิ่งหนึ่งที่เราทราบคือ

unfortunately, if you have a heart attack,

ถ้าคุณหัวใจวาย

then that tissue can start to die,

เนื้อเยื่ออาจจะเริ่มตาย

and your outcome may not be very good over time.

และผลที่ตามภายหลังอาจจะไม่ดีเท่าไหร่

And it would be really great, actually,

และจะดีมาก ๆ

if we could stop that dead tissue

ถ้าเราหยุดเนื้อเยื้อพวกนั้น

either from dying or help it to regenerate.

ไม่ให้ตายเพิ่ม หรือช่วยให้ฟื้นตัวกลับมา

And there's lots and lots of stem cell trials going on worldwide,

กำลังมีการทดลองใช้สเต็มเซลล์ เยอะแยะมากมายทั่วโลก

and they use many different types of cells,

มีการใช้เซลล์ชนิดต่างกันไป

but one common theme that seems to be coming out

แต่แนวโน้มที่ออกมาดูจะเหมือน ๆ กัน

is that actually, very often, those cells will die

คือเซลล์มักจะตาย

once you've implanted them.

หลังถูกปลูกถ่าย

And you can either put them into the heart

เราอาจจะใส่เซลล์นี้เข้าไปในหัวใจ

or into the blood system,

หรือในระบบเลือด

but either way, we don't seem to be able

แต่ไม่ว่าแบบไหน ดูเหมือนเราไม่สามารถ

to get quite the right number of cells

ได้เซลล์จำนวนพอดี

getting to the location we want them to

เข้าไปตรงตำแหน่งที่เราต้องการ

and being able to deliver the sort of beautiful

และทำให้เกิด

cell regeneration that we would like to have

การฟื้นฟูเซลล์ตามที่เราต้องการ

to get good clinical outcomes.

ที่ให้ผลการรักษาที่ดี

And so some of the things that we're thinking of,

ดังนั้นสิ่งหนึ่งที่เราคิดกันอยู่

and many other people in the field are thinking of,

เช่นเดียวกับคนอื่น ๆ ในสาขานี้

are actually developing materials for that.

คือการพัฒนาวัสดุเพื่อแก้ปัญหานี้

But there's a difference here.

แต่เรื่องนี้มีความแตกต่าง

We still need chemistry, we still need mechanics,

เรายังต้องหาสมบัติทางเคมี หาสมบัติเชิงกล

we still need really interesting topography,

หาลักษณะโครงสร้างที่น่าสนใจจริง ๆ

and we still need really interesting ways to surround the cells.

และยังต้องหาวิธีการดี ๆ ที่จะห้อมล้อมเซลล์

But now, the cells also

แต่ในกรณีนี้ เซลล์ก็

would probably quite like a material

อาจจะชอบวัสดุ

that's going to be able to be conductive,

ที่สามารถเป็นตัวนำได้

because the cells themselves will respond very well

เพราะเซลล์เองจะตอบสนองด้วยดีมาก

and will actually conduct signals between themselves.

และจะนำส่งสัญญาณระหว่างกัน

You can see them now

คุณจะเห็นเซลล์กำลัง

beating synchronously on these materials,

เต้นเป็นจังหวะพร้อมกันบนวัสดุ

and that's a very, very exciting development

และนี่เป็นการพัฒนาที่กำลังเกิดขึ้น

that's going on.

ที่น่าตื่นเต้นมาก ๆ

So just to wrap up, I'd like to actually say that

และก็สุดท้ายนี้ ดิฉันขอกล่าวว่า

being able to work in this sort of field,

การได้ทำงานในสาขานี้

all of us that work in this field

เราทุกคนที่ทำงานในสาขานี้

that's not only super-exciting science,

ซึ่งไม่ใช่แค่ศาสตร์ที่น่าตื่นเต้นสุด ๆ

but also has the potential

แต่ยังมีศักยภาพที่จะสร้าง

to impact on patients,

ความเปลี่ยนแปลงให้กับผู้ป่วย

however big or small they are,

ไม่ว่าจะมากหรือน้อยก็ตาม

is really a great privilege.

ถือเป็นโอกาสที่พิเศษสุด

And so for that, I'd like to thank all of you as well.

และดิฉันอยากขอบคุณทุกท่านเช่นกันค่ะ

Thank you.

ขอบคุณค่ะ

(Applause)

(เสียงปรบมือ)