Good morning everybody.
Hyvää huomenta kaikille.
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.
Työskentelen erityislaatuisten pikkuriikkisten soluiksi kutsuttujen olioiden kanssa. Antakaa kun kerron teille millaista on kasvattaa soluja laboratoriossa. Teen työtä labrassa, jossa ottamme solut pois niiden luontaisesta ympäristöstä. Me istutamme ne astioihin, joita kutsumme petrimaljoiksi. Ruokimme niitä -- tietysti steriilisti -- niin kutsutulla soluviljelmän kasvatusliuoksella -- joka on kuin niiden ruokaa -- ja me kasvatamme niitä hautomoissa.
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.
Miksi teen tätä? Tarkkailemme soluja levyillä, ja ne ovat vain pinnalla. Mutta pääasiassa meidän tavoitteemme on luoda soluista kudosta. Mitä se tarkoittaa? Se tarkoittaa oikean sydämen luomista, tai sanotaan vaikka osa luuta, joka voidaan asettaa ihmiskehoon. Sen lisäksi niitä voidaan käyttää malleina sairaustutkimuksessa. Ja tähän tarkoitukseen, perinteiset soluviljelmätekniikat eivät vain ole tarpeeksi. Solut kärsivät ikään kuin koti-ikävästä; astia ei tunnu niille kodilta. Joten meidän täytyy paremmin kopioida niiden luonnollinen ympäristö, jotta saamme ne kasvamaan. Kutsumme tätä biomimeettiseksi paradigmaksi -- luonnon kopioimista laboratorio-olosuhteissa.
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.
Otetaan sydän esimerkki, tutkimusteni pääaihe. Mikä tekee sydämestä ainutlaatuisen? Se sykkii rytmissä, väsymättä, uskollisesti. Me kopiomme tämän labrassa varustamalla soluviljelmät elektrodeilla. Nämä elektrodit toimivat kuin minitahdistimina, jotta solut saadaan supistumaan labrassa. Mitä muuta tiedämme sydämestä? Sydänsolut ovat suhteellisen ahneita. Luonto ravitsee sydänsoluja kehossa erittäin tiheällä verisuonistolla. Labrassa me teemme mikro-kanavia biomateriaaleihin, joissa kasvatamme solut. Tällä tavoin soluviljelmien kasvatusliuos, solujen ravinto, kulkee läpi tukirunkojen, joissa kasvatamme soluja -- hyvin samankaltaisesti kuin hiussuonessa sydämessä.
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.
Tämä tuo meidät ensimmäiseen opetukseen: elämä voi tehdä hyvin paljon sangen vähällä. Otetaan nyt esimerkiksi sähköinen stimulointi. Katsotaan kuinka voimakas vain yksi näistä voi olla. Vasemmalla näemme pienen palan sykkivää sydänkudosta, jonka kasvatin rotan soluista labrassa. Se on pienen vaahtokarkin kokoinen. Ja yhden viikon jälkeen, se sykkii. Näette sen vasemmassa yläkulmassa. Mutta ei hätää jos ette näe sitä niin tarkasti. On ihmeellistä, että nämä solut sykkivät alkuunkaan. Mutta mikä on todella hämmästyttävää, on se että, kun stimuloimme soluja sähköllä, kuten tahdistimella, ne sykkivät niin paljon enemmän.
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?
Mutta tämä tuo meidät oppituntiin numero kaksi: solut tekevät kaiken työn. Kudosinsinööreillä on hieman identiteettikriisi, koska rakennusinsinöörit rakentavat siltoja ja isoja asioita, tietokoneinsinöörit tietokoneita, mutta mitä me teemme on rakentamisen mahdollistavan teknologian soluille itselleen. Mitä tämä tarkoittaa meille? Tehdään jotain hyvin yksinkertaista. Muistutetaan itseämme siitä, että solut eivät ole abstrakti käsite. Muistetaan, että solut ylläpitävät elämiämme hyvin todellisella tavalla. "Olet mitä syöt", voisi myös kuulua myös "Olet mitä solusi syövät." Ja mahamme mikro-organismit, nämä solut eivät välttämättä ole edes ihmisestä. Mutta kannattaa myös ottaa huomioon se, että solut ohjaavat meidän kokemustamme elämästä. Jokaisen äänen, näyn, kosketuksen, maun ja hajun takana on vastaava joukko soluja, jotka vastaanottavat tämän informaation ja tulkitsevat sen meille. Tämä herättää kysymyksen: tulisiko meidän laajentaa käsitystämme ympäristön hoidosta sisällyttääksemme omien kehojemme ekosysteemin?
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.
Kutsun teidät puhumaan tästä kanssani myöhemmin, ja sillä välin, toivotan teille onnea. Välttykööt kaikki terveet solunne uhanalaisuudelta.
Thank you.
Kiitos.
(Applause)
(Aplodeja)