Good morning everybody.
Bom dia a todos
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.
Eu trabalho com surpreendentes e verdadeiramente pequeníssimas criaturas chamadas células. E deixem-me explicar-lhes como é faze-las crescer em um laboratório. Eu trabalho em um laboratório onde nós tiramos as células do seu ambiente natural. As plantamos em pratos que as vezes chamamos de pratos petri E nós as alimentamos - esterilmente é claro - com o que nós chamamos de meio de cultura de células - que é como seu alimento - e as fazemos crescer em incubadoras.
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.
Por que eu faço isto? Nós observamos as células em uma placa, e elas estão na superfície. Mas o que nós realmente estamos tentando fazer em meu laboratório é fabricar tecidos com elas. O que isso significa exatamente? Bem, isto significa fabricar um coração de verdade, vamos dizer, ou fabricar um pedaço de osso que possa ser colocado dentro do corpo. Não somente isto, mas que possam também serem usados para modelos de doenças. E para este propósito, técnicas tradicionais de cultura de células não são suficientes. As células tem um tipo de saudade de casa, o prato não as faz sentir-se como em sua casa. E então precisamos fazer algo melhor ao copiar seu ambiente natural para fazer-las progredir. Nós chamamos isto de paradigma biomimetico - copiando a natureza no laboratório.
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.
Vamos pegar o exemplo do coração, o tópico de muitas das minhas pesquisas. O que faz o coração ser único? Bem, o coração bate, ritmicamente, sem descanso, fielmente. Nós copiamos isto no laboratório equipando sistemas de cultura de células com eletrodos. Estes eletrodos agem como mini marcapassos para fazerem as células se contraírem no laboratório. O que mais nós sabemos sobre o coração? Bem as células do coração sáo muito vorazes.. A natureza alimenta as células cardíacas no seu corpo com um grande suprimento de sangue. No laboratório, nós temos canais de micro padrões nos biomateriais nos quais nós criamos as células. E isto nos permite fazer fluir no meio de cultura de células, o alimento das células através das estruturas onde estamos fazendo crescer as células - muito parecido com o que vocês poderiam esperar de um vaso capilar no coração.
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.
Então isto me trás para a lição número um a vida pode fazer muito com muito pouco. Vamos pegar o exemplo da estimulação elétrica. Vamos ver o quão poderoso um desses essenciais pode ser. Na esquerda, nós vemos um pequeno pedaço de tecido cárdiaco batendo que eu fabriquei de células de rato no laboratório. É mais ou menos do tamanho de um mini marshmallow. E depois de uma semana, está batendo. Vocês podem ve-lo na parte superior à esquerda. Mas não se preocupem se náo puderem vê-lo táo bem. É surpreedente que estas células possam bater. Mas o que é verdadeiramente surpreendente é que as células, quando nós as estimulamos elétricamente como com um marcapasso, que elas possam bater muito mais.
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?
Mas aquilo me trás à lição número dois, as células fazem todo o trabalho. De uma maneira, tecidos fabricados tem um pouco de crise de identidade aqui, porque engenheiros de estruturas constroem pontes e coisas grandes, engenharia de computação, computadores mas o que nós estamos fazendo na verdade é elaborando tecnologias para as próprias células. O que isto significa para nós? Vamos fazer alguma coisa realmente simples. Vamos nos lembrar que as células não são um conceito abstrato. Vamos lembrar que nossas células sustentam nossas vidas de uma maneira muito real. "Nos sómos o que nós comemos" pode ser descrito facilmente como, "Nós somos o que nossas células comem." E no caso da flora em nossos intestinos estas células podem nem ser humanas. Mas isto também não vale nada que as células também mediam nossa experiência de vida. Atrás de cada som, vísta, toque, gosto e cheiro tem um correspondente conjunto de células que recebem esta informação e a interpreta para nós. Isto levanta a questáo, devemos expandir nosso senso de mordomia ambiental para incluir o ecossistema de nossos próprios corpos?
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.
Eu lhes convido a falarem comigo sobre isto mais tarde, e nesse meio tempo eu lhes desejo sorte. Que nenhuma das suas células não cancerosas possa se tornar uma espécie em perigo.
Thank you.
Muito obrigado
(Applause)
(Aplausos)