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.
Kujutage ette, et olete üle lahinguvälja tormav sõdur. Teid tabab jalga kuul, mis läbistab reiearteri. Reiearteri verejooks on äärmiselt tõsine vigastus. Suure verekaotuse tõttu võib surra vähem kui kolme minutiga. Paraku on selleks ajaks, kui parameedik oma varustusega kohale jõuab kulunud juba vähemalt viis minutit või enamgi, et haav sulgeda ja verejooks peatada.
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?
Eespool kirjeldatu pole probleemiks mitte ainult militaarvallas vaid puudutab väga teravalt kogu meditsiini. Küsimus on üldises lähenemises haavade ravile ja sellele, kuidas peatada kiirelt verejooks nõnda, et kogu organism seda protsessi toetaks.
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.
Olengi viimased neli aastat töötanud selle kallal, et arendada nutikaid biomaterjale, mis oleksid tõhusad koostöös organismi loomulike protsessidega, aidates kaasa tervenemisele ja haavade paranemisele. Esmalt vaatame aga lähemalt,
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.
mis on meie organismi toimimise põhialus. Kõik teavad, et keha koosneb rakkudest. Rakk on kõige algelisem elu vorm. Aga see on ka kõik, mida enamik inimesi teab. Tegelikult ümbritseb rakke keerukas võrgustik, mis koosneb valkudest, kiududest ja suhkrutest, mida kutsutakse ekstratsellulaarseks maatriksiks ehk rakuvaheaineks. Rakuvaheaine ongi praktikas see võrgustik, mis hoiab rakku koos, annab kudedele struktuuri, ja ühtlasi on rakkude elukeskkonnaks. Rakuvaheaine võimaldab rakkudel saada aru, mida nad teevad ja kus nad paiknevad mis on nende ülesanne ja kuidas nad peaksid toimima.
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.
On selgunud, et rakuvaheaine on igas kehaosas erinev. Näiteks rakuvaheaine minu nahas on teistsugune kui rakuvaheaine minu maksas. Rakuvaheaine võib olla erisugune ka sama organi erinevates osades. Sellepärast on väga keeruline töötada välja aine, mis reageeriks just selle konkreetse koe rakuvaheainega. Aga seda me just nimelt üritamegi teha. Võtame näiteks vihmametsa. Mets koosneb ladvastikust, alusmetsast ja metsaalusest maapinnast. Kõik need metsa osad koosnevad eri taimedest ja nendes eri osades elavad erisugused loomad, kelle elukeskkond on just see konkreetne paik. Rakuvaheaine koostis on sama varieeruv kõigist kolmest dimensioonist lähtuvalt. Lisaks hoolitseb rakuvaheaine ka haavade parandamise eest. Kui kehasse tekib haav, tuleb kehal taas luua see väga keerukas rakuvaheaine, et rakke uuesti ühendada. Tegelikult ei ole ju arm midagi muud kui ebaühtlaselt taastunud rakuvaheaine.
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.
Minu taga on animatsioon rakuvaheainest. Siin näete kuidas inimese rakud paiknevad selles keerulises rakuvaheaine võrgustikus. Kui rakukoes edasi liikuda, muutub ka rakuvaheainest koosnev võrgustik. Kõik seni väljatöötatud tehnoloogiad on võimaldanud ühildumist rakuvaheainega vaid kahes dimensioonis, mis praktikas tähendab aga seda, et need tooted koega ei ühildu.
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.
New Yorgi ülikoolis esimesel kursusel avastasin, et haavadele on võimalik asetada taimse päritoluga polümeere ning nende abil haavale paik peale kasvatada. Kui on tekkinud haav , nagu siin klipis näete, pannakse haavale meie väljatöötatud ainet ja nii nagu paneks kokku Legot ehitatakse uuesti üles lokaalne koemass. Nii et kui seda ainet viia näiteks maksa, luuakse seal maksale omane kude, aga kui seda panna nahale, on tulemuseks taasloodud nahakude. Nii et kui seda geeli kehale panna, võtavad geeli polümeerid konkreetsele koele iseloomuliku kuju. Sel geelil on tohutult palju kasutusvõimalusi. Aine toimimine põhineb mehhanismil, mis taasehitab konkreetsele kohale iseloomuliku koe silmapilkselt.
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.
Siin näete on simuleeritud arteriaalset verejooksu Hoiatan: veri! Veri purskub siin kahekordse survega võrreldes tavalise arteriaalse verejooksuga. Seda tüüpi verejooks on äärmiselt traumaatiline, ja nagu ma varem ütlesin, võtab sellise verejooksu peatamine viis minutit või kauemgi, samal ajal haava kinni surudes. Videol näete, kuidas meie tehnoloogia suudab verejooksu peatada kiiremini, kui ma siin teile seda asja seletan. Verejooks peatub kiiresti seetõttu, et meie aine toimib koostöös koerakkudega ja taasehitab ennast selleks lihatükiks. Vererakud tunnetavad, et käivitunud on paranemise protsess ja hakkavad tootma fibriini. Fibriin kutsub vähem kui kümne sekundiga esile hüübimise.
So now this technology — Thank you. (Applause)
Nii et selline tehnoloogia... Ma tänan.
(Aplaus)
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.
See tehnoloogia saab jaanuarist alates olema loomaarstide käsutuses ja teeme tragilt tööd, et toodet saaks kasutada ka inimestel, loodetavasti järgmise aasta jooksul.
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.
Aga kujutage nüüd uuesti ette, et olete lahinguväljal jooksev sõdur. Teid tabab jalga kuul, aga selle asemel, et mõne minutiga verest tühjaks joosta, võtate vöölt väikese geelipaki ja saate ühe nupuvajutusega ise verejooksu peatada ja paranema hakata. Suur tänu teile!
Thank you very much.
(Aplaus)
(Applause)