Добро утро на всички.
Good morning everybody.
Работя с наистина невероятни малки, миниатюрни същества, наречени клетки. И нека да ви разкажа какво представлява отглеждаме тези клетки в лабораторията. Работя в лаборатория, където вземаме клетки от естествената им среда. Поставяме ги в купички, които понякога наричаме петриеви купички. И ги храним -- стерилно разбира се -- с това, което наричаме медийна клетъчна култура -- което е като храната им -- и ги отглеждаме в инкубатори.
I work with really amazing, little, itty-bitty creatures called cells. And let me tell you what it's like to grow these cells in the lab. I work in a lab where we take cells out of their native environment. We plate them into dishes that we sometimes call petri dishes. And we feed them -- sterilely of course -- with what we call cell culture media -- which is like their food -- and we grow them in incubators.
Защо правя това? Ние наблюдаваме клетките в купичките, и те са само на повърхността. Но това, което наистина се опитваме да направим в моята лаборатория е да произведем тъкани от тях. Какво дори означава това? Ами това означава да отгледаме истинско сърце, да кажем, или да отгледаме парче кост, което да може да се постави в тялото. Не само това, но те също могат да бъдат използвани за модели за лечения на заболявания. И поради тази причина, традиционните техники за клетъчни култури просто не са достатъчни. Клетките ги гони един вид носталгия; купичката не се чувства като техен дом. Така че ние трябва да се справим по-добре с копирането на тяхната естествена среда, за да ги накараме да процъфтяват. Наричаме това биомиметичната парадигма -- копиране на природата в лабораторна среда.
Why do I do this? We observe the cells in a plate, and they're just on the surface. But what we're really trying to do in my lab is to engineer tissues out of them. What does that even mean? Well it means growing an actual heart, let's say, or grow a piece of bone that can be put into the body. Not only that, but they can also be used for disease models. And for this purpose, traditional cell culture techniques just really aren't enough. The cells are kind of homesick; the dish doesn't feel like their home. And so we need to do better at copying their natural environment to get them to thrive. We call this the biomimetic paradigm -- copying nature in the lab.
Нека вземем за пример сърцето, темата на много от моите изследвания. Какво прави сърцето уникално? Ами, сърцето бие, ритмично, неуморно, неотменно. Ние копираме това в лабораторни условия, като оборудваме системи от клетъчни култури с електроди. Тези електроди действат като мини миротворци, които карат клетките да се свиват в лабораторията. Какво друго знаем за сърцето? Ами, че сърдечните клетки са доста алчни. Природата храни сърдечните клетки в тялото ви с доста, много наситен кръвен приток. В лабораторията, ние създаваме микро-модели на канали в биоматериалите, върху които отглеждаме клетките. И това ни позволява да прекарваме клетъчната култура, храната на клетките, през скелето, където отглеждаме клетките -- много подобно на това, което може да се очаква от капилярната основа в сърцето.
Let's take the example of the heart, the topic of a lot of my research. What makes the heart unique? Well, the heart beats, rhythmically, tirelessly, faithfully. We copy this in the lab by outfitting cell culture systems with electrodes. These electrodes act like mini pacemakers to get the cells to contract in the lab. What else do we know about the heart? Well, heart cells are pretty greedy. Nature feeds the heart cells in your body with a very, very dense blood supply. In the lab, we micro-pattern channels in the biomaterials on which we grow the cells, and this allows us to flow the cell culture media, the cells' food, through the scaffolds where we're growing the cells -- a lot like what you might expect from a capillary bed in the heart.
Така че това ме довежда до урок номер едно: живота може да направи доста с много малко. Нека вземем за пример електрическа стимулация. Нека да видим колко мощен може да един от тези необходими елементи. Отляво, виждаме малка част от пулсиращата сърдечна тъкан, която направих от клетките на плъх в лабораторията. Тя е с големината на малък локум. И след една седмица, тупти. Можете да я видите в горния ляв ъгъл. Но не се притеснявайте, ако не можете да я видите много добре. Невероятно е, че тези клетки изобщо туптят. Но това, което е наистина невероятно е, че клетките, когато ги стимулираме електрически, като с пейсмейкър, че те туптят много повече.
So this brings me to lesson number one: life can do a lot with very little. Let's take the example of electrical stimulation. Let's see how powerful just one of these essentials can be. On the left, we see a tiny piece of beating heart tissue that I engineered from rat cells in the lab. It's about the size of a mini marshmallow. And after one week, it's beating. You can see it in the upper left-hand corner. But don't worry if you can't see it so well. It's amazing that these cells beat at all. But what's really amazing is that the cells, when we electrically stimulate them, like with a pacemaker, that they beat so much more.
Но това ме довежда до урок номер две: клетките вършат цялата работа. В известен смисъл, тъканните инженери имат нещо като криза на идентичността, понеже строителните инженери изграждат мостове и големи неща, компютърните инженери -- компютри, но това, което ние правим е всъщност изграждането на базови технологии за самите клетки. Какво означава това за нас? Нека да направим нещо наистина просто. Нека си припомним, че клетките не са абстрактно понятие. Нека си спомним, че клетките поддържат живота ни по един много истински начин. "Ние сме това, което ядем," лесно може да бъде описано като: "Ние сме това, което нашите клетки ядат." И в случая с флората в червата ни, тези клетки може дори да не бъдат човешки. Но също си струва да се отбележи, че клетките също посредничат на нашите преживявания в живота. Зад всеки звук, образ, допир, вкус и мирис стои съответен набор от клетки, които получават тази информация и я тълкуват за нас. Това повдига въпроса: дали да разширим нашето чувство за стопанисване на околната среда като включим екосистемата на нашите собствени тела?
But that brings me to lesson number two: cells do all the work. In a sense, tissue engineers have a bit of an identity crisis here, because structural engineers build bridges and big things, computer engineers, computers, but what we are doing is actually building enabling technologies for the cells themselves. What does this mean for us? Let's do something really simple. Let's remind ourselves that cells are not an abstract concept. Let's remember that our cells sustain our lives in a very real way. "We are what we eat," could easily be described as, "We are what our cells eat." And in the case of the flora in our gut, these cells may not even be human. But it's also worth noting that cells also mediate our experience of life. Behind every sound, sight, touch, taste and smell is a corresponding set of cells that receive this information and interpret it for us. It begs the question: shall we expand our sense of environmental stewardship to include the ecosystem of our own bodies?
Приканвам ви да говорите за това с мен по-нататък, а междувременно ви пожелавам късмет. Нека никоя от вашите не-ракови клетки да не стане застрашен вид.
I invite you to talk about this with me further, and in the meantime, I wish you luck. May none of your non-cancer cells become endangered species.
Благодаря ви.
Thank you.
(Ръкопляскане)
(Applause)