Представете си, че сте войник, бягащ през бойното поле. Кракът ви е прострелян от куршум, който е разкъсал бедрената артерия. Кървенето е изключително силно и може да ви убие за по-малко от 3 минути. За нещастие, докато лекарят стигне до вас, може да минат 5 и повече минути докато свали това, което има на пояса си и стегне с него крайника, за да спре кървенето.
I want you guys to imagine that you're a soldier running through the battlefield. Now, you're shot in the leg with a bullet, which severs your femoral artery. Now, this bleed is extremely traumatic and can kill you in less than three minutes. Unfortunately, by the time that a medic actually gets to you, what the medic has on his or her belt can take five minutes or more, with the application of pressure, to stop that type of bleed.
Това е голям проблем не само за военните. Той е направо епидемичен за цялата медицина и се отнася до това как гледаме на раните и как спираме кръвоизливите бързо, така че да можем да работим по тялото.
Now, this problem is not only a huge problem for the military, but it's also a huge problem that's epidemic throughout the entire medical field, which is how do we actually look at wounds and how do we stop them quickly in a way that can work with the body?
Това, върху което работя от 4 години е създаването на умни биоматериали, които в сътрудничество с тялото ще му помагат да се излекува, а на раните - да заздравяват нормално.
So now, what I've been working on for the last four years is to develop smart biomaterials, which are actually materials that will work with the body, helping it to heal and helping it to allow the wounds to heal normally.
Преди да направим това, трябва да погледнем отблизо как работи тялото. Всеки тук знае, че тялото се състои от клетки. Клетката е най-малката единица на живота. Но не са много хората, знаещи какво още са те. Оказва се, че те седят в тази сложна мрежа от влакна, протеини и захари, познати като извънклетъчна матрица. Извънклетъчната матрица всъщност държи клетките на място, осигурявайки структурата на тъканите, но давайки им също и дом. Тя им позволява да усещат какво правят, къде са и им казва как да действат и да се държат.
So now, before we do this, we have to take a much closer look at actually how does the body work. So now, everybody here knows that the body is made up of cells. So the cell is the most basic unit of life. But not many people know what else. But it actually turns out that your cells sit in this mesh of complicated fibers, proteins and sugars known as the extracellular matrix. So now, the ECM is actually this mesh that holds the cells in place, provides structure for your tissues, but it also gives the cells a home. It allows them to feel what they're doing, where they are, and tells them how to act and how to behave.
В действителност извънклетъчната матрица е различна във всяка част на тялото. Тази в кожата ми е различна от тази в черния ми дроб. Тя пък варира в различните му части. Това прави много трудно създаването на продукт, който да реагира на всяка извънклетъчна матрица. И точно това се опитваме да направим ние. Представете си етажната тропическа гора. Покривната част, тази по средата и горския под. Всяка от тях се състои от различни растения, и е дом на различни животни. Точно както нея извънклетъчната матрица е невероятно разнообразна в три измерения. На всичко отгоре тя е тази, която отговаря за оздравяването на раните, така че ако нараните тялото, вие всъщност трябва да възстановите много сложната извънклетъчна матрица, за да се образува отново. Един белег всъщност е зле образувана извънклетъчна матрица.
And it actually turns out that the extracellular matrix is different from every single part of the body. So the ECM in my skin is different than the ECM in my liver, and the ECM in different parts of the same organ actually vary, so it's very difficult to be able to have a product that will react to the local extracellular matrix, which is exactly what we're trying to do. So now, for example, think of the rainforest. You have the canopy, you have the understory, and you have the forest floor. Now, all of these parts of the forest are made up of different plants, and different animals call them home. So just like that, the extracellular matrix is incredibly diverse in three dimensions. On top of that, the extracellular matrix is responsible for all wound healing, so if you imagine cutting the body, you actually have to rebuild this very complex ECM in order to get it to form again, and a scar, in fact, is actually poorly formed extracellular matrix.
Това зад мен е анимация на извънклетъчната матрица. Както виждате, клетките се намират в сложна мрежа и с движението през тъканта извънклетъчната матрица се променя. Наличните технологични решения на пазара могат да работят само с двуизмерното приближение на извънклетъчната матрица, тоест не пасват на самата тъкан.
So now, behind me is an animation of the extracellular matrix. So as you see, your cells sit in this complicated mesh and as you move throughout the tissue, the extracellular matrix changes. So now every other piece of technology on the market can only manage a two- dimensional approximation of the extracellular matrix, which means that it doesn't fit in with the tissue itself.
В I-ви курс на Нюйоркския университет открих, че може да вземем частици от полимери с растителен произход и да ги сглобим пак върху раната. Така че ако имате кървяща рана, като тази зад мен, може да поставите материала върху нея и тя точно като парченца Lego ще се сглоби отново върху местната тъкан. Ще рече, слагате я върху черния дроб - тя се превръща в нещо като него. Слагате я на кожата - тя се превръща в нещо досущ кожа. Когато сложите гела той се сглобява отново в местната тъкан. Това има цял куп приложения, но основната идея е, че където го сложите, повторното сглобяване става веднага.
So when I was a freshman at NYU, what I discovered was you could actually take small pieces of plant-derived polymers and reassemble them onto the wound. So if you have a bleeding wound like the one behind me, you can actually put our material onto this, and just like Lego blocks, it'll reassemble into the local tissue. So that means if you put it onto liver, it turns into something that looks like liver, and if you put it onto skin, it turns into something that looks just like skin. So when you put the gel on, it actually reassembles into this local tissue. So now, this has a whole bunch of applications, but basically the idea is, wherever you put this product, you're able to reassemble into it immediately.
Това е симулация на артериално кървене - внимание, кръв - с налягане 2 пъти над човешкото. Този вид кървене в извънредно тежко и както казах преди, ще ви трябват 5 и повече минути за стягане, за да го спрете. Докато ви обяснявам за кръвотечението нашият материал вече го е спрял. И това е защото влиза и започва да работи с тялото за оздравяването. Сглобява се отново в това парче месо, а кръвта разпознава, че това се случва и произвежда фибрин, съсирващ за по-малко от 10 секунди.
Now, this is a simulated arterial bleed — blood warning — at twice human artery pressure. So now, this type of bleed is incredibly traumatic, and like I said before, would actually take five minutes or more with pressure to be able to stop. Now, in the time that it takes me to introduce the bleed itself, our material is able to stop that bleed, and it's because it actually goes on and works with the body to heal, so it reassembles into this piece of meat, and then the blood actually recognizes that that's happening, and produces fibrin, producing a very fast clot in less than 10 seconds.
Тази технология... Благодаря ви. (Аплодисменти)
So now this technology — Thank you. (Applause)
От януари тази технология ще бъде в ръцете на ветеринари, а ние работим много усърдно, за да може хуманитарни лекари да я имат, надявам се, до края на идната година.
So now this technology, by January, will be in the hands of veterinarians, and we're working very diligently to try to get it into the hands of doctors, hopefully within the next year.
Но наистина, представете си пак, че сте воиник, бягащ през бойното поле. Куршум ви ранява в крака. Но вместо да кървите три минути, изтегляте малък пакет с гел от колана си, натискате един бутон и кървенето спира, а вие сте на път да се възстановите.
But really, once again, I want you guys to imagine that you are a soldier running through a battlefield. Now, you get hit in the leg with a bullet, and instead of bleeding out in three minutes, you pull a small pack of gel out of your belt, and with the press of a button, you're able to stop your own bleed and you're on your way to recovery.
Благодяря ви много.
Thank you very much.
(Аплодисменти)
(Applause)