Good morning everybody.
Selamat pagi.
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.
Saya bekerja bersama makhluk hidup kecil luar biasa yang bernama sel. Dan ijinkan saya menceritakan seperti apa rasanya menumbuhkan sel-sel ini di dalam lab. Saya bekerja di lab yang mengambil sel dari lingkungan alaminya. Kami meletakkannya di atas cawan yang kadang-kadang kami sebut cawan petri. Dan kami memberinya makan -- tentu saja dalam kondisi steril -- dengan yang kita sebut media kultur sel -- yang seperti makanan mereka -- dan kami menumbuhkannya di dalam inkubator.
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.
Mengapa saya melakukan hal ini? Kami mengamati sel di atas cawan ini, namun itu hanya permukaannya saja. Namun yang kami coba lakukan di dalam lab sebenarnya adalah merekayasa jaringan dari sel itu. Apa maksudnya? Ini berarti kami menumbuhkan, katakanlah, jantung yang sesungguhnya atau sepotong tulang yang dapat dimasukkan ke dalam tubuh. Tidak hanya itu, sel ini juga dapat digunakan untuk model penyakit. Dan untuk tujuan ini, teknik kultur sel tradisional tidaklah cukup. Sel-sel ini seperti rindu pada kondisi alaminya, cawan itu tidak seperti rumah mereka. Jadi kami perlu lebih baik lagi meniru lingkungan alami mereka agar mereka dapat berkembang. Kami menyebutnya paradigma biomimetik -- meniru alam ke dalam lab.
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.
Sebagai contoh jantung, topik dari banyak penelitian saya. Apa yang membuat jantung unik? Jantung berdetak, berirama, tidak kenal lelah, setia. Kami meniru hal ini di dalam lab dengan melengkapi sistem kultur sel dengan elektroda. Elektroda ini berfungsi seperti alat pacu jantung mini agar sel berkontraksi di dalam lab. Apa lagi yang kita tahu tentang jantung? Sel jantung cukup serakah. Alam memberi makan sel jantung di dalam tubuh Anda dengan darah yang sangat pekat. Di lab, kami membuat pola saluran kecil dalam biomaterial tempat kami menumbuhkan sel itu. Dan hal ini memungkinkan kami mengalirkan media kultur sel, makanan sel melalui rangka tempat kami menumbuhkan sel ini -- hampir seperti yang mungkin Anda harapkan dari alas kapiler di dalam jantung.
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.
Hal ini membawa saya kepada pelajaran nomor satu: hidup dapat melakukan banyak hal dengan sedikit bahan. Sebagai contohnya adalah rangsangan listrik. Mari kita lihat betapa ampuhnya rangsangan ini. Di sebelah kiri, ada jaringan jantung kecil yang berdetak. yang saya rekayasa dari sel-sel tikus di lab. Benda ini seukuran marshmallow kecil. Dan setelah satu minggu,benda ini berdetak. Anda dapat melihatnya di sudut kiri atas. Namun jangan khawatir jika Anda tidak dapat melihat dengan jelas. Sungguh luar biasa bahwa sel ini berdetak. Namun yang benar-benar luar biasa adalah sel itu, saat kami merangsangnya dengan listrik seperti dengan alat pacu jantung, sel ini berdetak jauh lebih cepat.
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?
Namun hal itu membawa saya kepada pelajaran nomor dua: sel melakukan semuanya. Dalam artian, insinyur jaringan tubuh mengalami sedikit krisis identitas di sini, karena insinyur sipil membuat jembatan dan bangunan besar, insinyur komputer, membuat komputer, namun yang kami lakukan adalah membuat teknologi bagi sel itu sendiri. Apa artinya bagi kami? Mari kita melakukan sesuatu yang sederhana. Mari kita mengingatkan diri sendiri bahwa sel bukanlah sesuatu yang abstrak. Ingatlah bahwa sel-sel kita benar-benar menopang hidup kita. "Kita adalah apa yang kita makan," dapat digambarkan dengan mudah menjadi, "Kita adalah apa yang sel tubuh kita makan." Dan dalam kasus ini tumbuhan di dalam usus kita, sel-sel bahkan mungkin bukan manusia. Namun kita juga harus menyadari bahwa sel menjadi perantara pengalaman hidup kita. Di balik setiap suara, penglihatan, sentuhan, rasa, dan bau adalah sekelompok sel yang menerima informasi ini dan menterjemahkannya untuk kita. Hal ini memunculkan pertanyaan haruskah kita mengembangkan pengelolaan lingkungan kita dengan memasukkan ekosistem di dalam tubuh kita?
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.
Saya mengundang Anda untuk membicarakannya lebih jauh, dan sementara itu, semoga Anda beruntung. Semoga tidak ada sel non-kanker Anda yang menjadi spesies langka.
Thank you.
Terima kasih.
(Applause)
(Tepuk tangan)