Good morning everybody.
Dobré ráno všetkým.
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.
Pracujem so skutočne úžasnými maličkými tvormi, ktoré sa nazývajú bunky. A dovoľte mi povedať, aké to je pestovať tieto bunky v laboratóriu. Pracujem v laboratóriu, kde berieme bunky z ich prirodzeného prostredia. Dávame ich do misiek, ktoré niekedy nazývame Petriho miska. A kŕmime ich -samozrejme sterilne- niečím, čo nazývame živná pôda -čo je ich potrava- a pestujeme ich v inkubátoroch.
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.
Prečo toto robím? Porozujeme tieto bunky v miske, a sú iba na povrchu. Ale o čo sa naozaj pokúšame v mojom laboratóriu je vytvoriť z nich tkanivá. Čo to vôbec znamená? Znamená to vypestovať skutočné srdce, povedzme, alebo vypestovať časť kosti, ktoré môžeme implantovať do tela. Nielen to, ale môžu byť použité aj na modely chorôb. A kvôli tomuto účelu, techniky tradičnej bunkovej kultúry jednoducho nestačia. Tým bunkám sa akoby cnie za domovom; v tej miske sa necítia ako doma. A tak sa potrebujeme zlepšiť v napodobňovaní ich prirodzeného prostredia, aby sa im darilo. Voláme to biomimetická paradigma - napodobňovanie prírody v laboratóriu.
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.
Ako príklad si zoberme srdce, častú tému môjho výskumu. Čím je srdce jedinečné? No, srdce bije rytmicky, neúnavne, spoľahlivo. Toto imitujeme v laboratóriu tým, že systémy bunkovej kultúry vybavíme elektródami. Tieto elektródy fungujú ako mini kardiostimulátory, aby sa bunky v laboratóriu zmrštili. Čo ešte vieme o srdci? No, srdcové bunky sú dosť nenásytné. Príroda živí srdcové bunky v našom tele pomocou veľmi, veľmi hustého zásobovania krvou. V laboratóriu to na mikro úrovni imitujeme kanálmi v bio-materiáloch, na ktorých pestujeme tieto bunky. A toto nám umožňuje tok živnej pôdy, potravy buniek, cez lešenie, kde pestujeme tieto bunky - veľmi podobné tomu, čo by ste mohli očakávať od kapilárneho riečišťa v srdci.
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.
Tým sa dostávam k prvému poučeniu: život dokáže veľa z veľmi mála. Ako príklad si zoberme elektrickú stimuláciu. Pozrime sa, ako môže byť hoci len jedna z týchto nevyhnutností významná. Naľavo vidíme drobný kúsok pulzujúceho srdcového tkaniva, ktoré som vytvorila v laboratóriu z potkaních buniek. Je približne veľkosti mini marshmallow. A za týždeň bije. Môžete to vidieť v pravom hornom rohu. Ale netrápte sa, ak to dobre nevidíte. Je úžasné, že tieto bunky vôbec pulzujú. Ale čo je skutočne úžasné je, že tieto bunky pulzujú oveľa viac, keď ich, ako v prípade kardiostimulátora, elektricky stimulujeme.
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?
Tým sa dostávam k druhému poučeniu: bunky robia všetku tú prácu. V istom zmysle majú technológovia tkanív trochu krízu identity, lebo stavební inžinieri stavajú mosty a veľké veci, počítačoví technici počítače, ale čo robíme my je vlastne vytváranie podporných technológií pre samotné bunky. Čo to pre nás znamená? Poďme spraviť niečo veľmi jednoduché. Pripomeňme si, že bunky nie sú abstraktný koncept. Pripomeňme si, že naše bunky nás veľmi reálne udržiavajú pri živote. „Sme to, čo jeme“ by sa dalo jednoducho vystihnúť ako „Sme to, čo jedia naše bunky“ A v prípade našej črevnej flóry možno nie sú tieto bunky ani ľudské. Tiež stojí za zmienku, že bunky aj sprostredkovávajú naše zážitky. V pozadí každého zvuku, pohľadu, dotyku, chute a vône je príslušný súbor buniek, ktoré prijímajú túto informáciu a zabezpečujú naše vnímanie. Vyvoláva to otázku: mali by sme rozšíriť náš zmysel pre starostlivosť o životné prostredie, aby zahŕňal ekosystém našich vlastných tiel?
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.
Pozývam vás, aby ste o tom so mnou ďalej diskutovali a medzitým vám prajem veľa šťastia. Nech sa žiadne z vašich nerakovinových buniek nestanú ohrozeným druhom.
Thank you.
Ďakujem.
(Applause)
(potlesk)