Good morning everybody.
God morgon allihopa.
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.
Jag jobbar med helt otroliga pyttesmå varelser som heter celler. Och låt mig berätta hur det är att odla dessa celler i labbet. Jag jobbar i ett labb där vi tar celler ur deras ursprungliga miljö. Vi breder ut dem i skålar som vi ibland kallar för petriskålar. Och vi matar dem -- självklart sterilt -- med vad vi kallar cellodlingsmedier -- som är deras mat -- och vi odlar dem i inkubatorer.
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.
Varför gör jag då detta? Vi observerar cellerna på en plåt, och de är bara på ytan. Men vad vi verkligen försöker göra i mitt labb är att konstruera vävnader från dem. Vad betyder då detta? Jo det betyder att odla ett riktigt hjärta, till exempel, eller odla en bit ben som kan sättas in i kroppen. Inte bara det, utan de kan också användas för sjukdomsmodeller. Och för detta syfte, är traditionella cellodlingstekniker helt enkelt inte tillräckliga. Cellerna har på sätt och vis hemlängtan och skålen känns inte som deras hem. Så vi behöver bli bättre på att kopiera deras naturliga miljö för att de skall frodas. Vi kallar detta för den biomimetiska paradigmen -- att kopiera naturen i labbet.
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.
Om vi tar hjärtat som ett exempel, rubriken för en stor del av mitt arbete. Vad gör hjärtat unikt? Tja, det slår, rytmiskt, outtröttligt, hängivet. Vi kopierar detta i labbet genom att utrusta cellodlingarna med elektroder. Dessa elektroder fungerar som små pacemakers för att få cellerna att dra sig samman i labbet. Vad mer vet vi om hjärtat? Jo hjärtceller är ganska giriga. Naturen förser hjärtcellerna i era kroppar med en mycket, mycket tät tillgång på blod. I labbet, lägger vi mikrokanaler i det biologiska materialet där vi odlar cellerna. Detta tillåter oss att flöda cellodlingsmedie, cellernas mat, genom ställningen där vi odlar cellerna -- mycket likt vad man förväntar sig från en samling av kapillärer i hjärtat.
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.
Det för mig till lärdom nummer ett: livet kan göra mycket med mycket lite. Låt oss ta exemplet med elektrisk stimulering. Låt oss se hur kraftfull endast en av dessa nödvändigheter kan vara. Till vänster, kan vi se en liten bit av hjärtvävnad som slår som jag konstruerade från råttceller i labbet. Den är ungefär lika stor som en mini-marshmellow. Och efter en vecka, slår det. Ni kan se det i det övre vänstra hörnet. Men oroa er inte om ni inte ser det så bra. Det är fantastiskt att dessa celler slår alls. Men det som är verkligt fantastiskt är att cellerna, när vi stimulerar dem elektriskt som med en pacemaker, slår så mycket mer.
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?
Men det för mig till lärdom nummer två: celler gör allt arbete. I viss mening, har vävnadingenjörer en liten identitetskris med detta, eftersom byggnadsingenjörer bygger broar och stora saker, dataingenjörer, datorer, men det vi gör är att faktiskt bygga teknologierna för cellerna själva. Vad betyder detta för oss? Låt oss göra något riktigt enkelt. Låt oss påminna oss själva att celler inte är något abstrakt begrepp. Kom ihåg att våra celler upprätthåller våra liv på ett mycket verkligt sätt. "Vi är vad vi äter", kan enkelt beskrivas som, "Vi är vad våra celler äter." Och i fallet med floran i våra tarmar, behöver de cellerna inte ens vara mänskliga. Men det är också värt att notera att celler förmedlar våra upplevelser av livet. Bakom varje ljud, syn, känsel, smak och lukt finns en motsvarande uppsättning celler som tar emot den informationen och tolkar den åt oss. Då behöver frågan ställas: skall vi utöka vår uppfattning av miljöförvaltning att inkludera ekosystemet i våra egna kroppar?
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.
Jag inbjuder er att prata vidare om detta med mig, och fram tills dess, önskar jag er all lycka. Må inga av era icke-cancerceller bli utrotningshotade.
Thank you.
Tack så mycket.
(Applause)
(Applåder)