Good morning everybody.
صبح همگي بخیر.
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.
من با یک مخلوقهای بسیار جالب خیلی خیلی کوچک به نام سلول کار می کنم. اجازه دهید به شما بگویم وقتی در آزمایشگاه رشد می کند چه شکلی است. من در یک آزمایشگاه کار می کنم که ما سلولها را از محیط طبیعی شان برمیداریم. آنها را در ظروفی قرار می دهیم که گاهی آنها را ظروف مخصوص کشت سلول می نامیم. و آنها را تغذیه می کنیم-- البته استریل شده-- با چیزی که ما آن را محیط کشت سلولی می نامیم- که غذای آنها محسوب می شود-- آنها را در مراکز رشد و نمو کشت میدهیم.
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.
من چرا این کار را می کنم؟ ما سلولها را در این ظرف مشاهده می کنیم، آنها در سطح روی ظرف هستند. ولی کاری که واقعا ما سعی می کنیم در آزمایشگاه انجام دهیم مهندسی کردن بافت هاست. این به چه معنا است؟ خوب بدین معنا که یک قلب واقعی را کشت دهیم، اجازه بدهید بگویم، یا کشت یک قطعه استخوان که بتواند در بدن قرار گیرد. نه تنها این، بلکه حتی آنها می توانند مدل بیماری باشند. برای این منظور، تکنیکهای سنتی کشت سلولها واقعا" کافی نیستند. این سلولها یک جوری جدا افتاده اند و دلتنگند: ظرفشان احساس خانه را به آنها نمی دهد. بنابر این ما باید محیط زیست طبیعیشان را بهتر کپی کنیم تا آنها بتوانند رشد کنند. خوب ما این را الگوی زیست تقلیدی می نمامیم -- کپی کردن طبیعت در آزمایشگاه .
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.
بگذارید که مثالی از قلب داشته باشیم، این موضوع بسیاری از تحقیقات من است. چه چیزی قلب را منحصر بفرد می کند؟ خوب ، قلب می تپد، منظم، خستگی ناپذیر، وفادارانه ما این را در آزمایشگاه با تجهیز سیستم های کشت سلولی با الکترود ها ، کپی می کنیم. این الکترودها مانند دستگاههاي كوچك تنظيم ضربان قلب عمل می کنند برای منقبض کردن سلولها در آزمایشگاه . چه چیز دیگری ما درباره قلب می دانیم؟ خوب سلولهای قلب خیلی حریصند. طبیعت سلولهای قلب را در بدن شما با خون بسیار بسیار غلیظ فراهم شده تغذیه می کند. در آزمایشگاه، ما الگوبرداري ریز از مواد زیستی می کنیم که سلول ها را در آن کشت می دهیم. این به ما اجازه می دهد تا با چیزی که ما آن را محیط کشت سلولی می نامیم- که غذای آنها محسوب می شود را ، از طریق داربست هایی که سلول ها را بر روی آن کشت می کنیم ، دنبال کنیم-- بسیار شبیه آنچه که شما ممکن است از بستر مویرگی در قلب انتظار داشته باشید.
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.
خوب این درس اول را به من داد.: زندگی میتواند کارهای بزرگی را با چیزهای کوچک انجام دهد. اجاز دهید مثالی از تحریک الکتریکی بياورم. اجازه دهید ببینیم که تا چه حد حتي يكي از اين ذرات می تواند قدرتمند باشد. در سمت چپ، ما یک تکه کوچک از بافت تپشدار قلب را می بینیم که من از سلولهای موشها در آزمایشگاه مهندسی کردم. این اندازه یک شيريني کوچک است. و بعد از یک هفته، این می تپد. میتوانید آن را در بالای سمت چپ گوشه ببینید. ولی نگران نباشید اگر این را خیلی خوب نمیتوانید ببینید. حیرت آور است که این سلولها در تمام مدت می تپند. اما چیزی که واقعا" حیرت انگیز است هنگامی که ما به آنها تحریک الکتریکی می دهیم مثلا با دستگاه تنظيمكننده ضربان قلب، که باعث ميشودآنها خیلی بیشتر بتپند.
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?
اما این درس دوم را به من می دهد: سلولها همهء کار را نجام می دهند. به یک معنا، مهندسین بافت کمی با بحران هويت مواجه اند، چرا که مهندسین سازه، پل ها و چیزهای بزرگ می سازند، مهندسین رایانه، کامپیوترها را میسازند ، اما آنچه که ما انجام می دهيم در واقع ايجاد تکنولوژی توانایی دهنده به خود سلول ها است. معنی آن برای ما چیست؟ بیایید کار واقعا ساده ای انجام دهیم. به یاد داشته باشیم که سلولها یک مفهوم انتزاعی نیستند. به یاد داشته باشیم که سلول های ما زندگی ما را در عالم واقع حفظ می کنند. ميشود گفت " ما چیزی هستیم که میخوریم،" يا " ما نتيجه چیزی هستیم که سلولهای ما آن را می خورند." در مورد گیاهان داخل شکم ما شايد این سلولها انسان نباشند. اما قابل ذکر است که این سلولها واسطه تجربه ما از زندگی هستند. در پسِ هر صدایی، نگاهی ، لمسی ،چشایی و بویایی مجموعه هایی مرتبط از سلولها هستند که این اطلاعات را دریافت و برای ماتفسیر می کنند. در اينجا سوالي هست: آیا ما باید احساس وظيفه خود در قبال نظارت بر محیط زیست را به اکوسیستم بدن خود نيز گسترش دهیم؟
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.
از شما دعوت می کنم در این باره با من كمي صحبت کنید ، و من برای شما آرزو ميكنم كه خوش شانس باشيد. و هیچ یک از سلولهای غیر سرطانی شما تبدیل به گونه های خطرناک نشود.
Thank you.
سپاسگزارم
(Applause)
( تشویق تماشاگران)