Good morning everybody.
สวัสดีคะทุกๆท่าน
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.
ฉันทำงานกับสิ่งที่น่าทึ่งจริงๆ สิ่งมีชีวิตตัวเล็กๆที่เรียกว่าเซลล์ จะเล่าให้ฟังนะคะว่ามันเป็นอย่างไร ที่สร้างเซลล์เหล่านี้ให้โตขึ้นในห้องทดลอง ฉันทำงานในห้องทดลองที่เราเอาเซลล์มาจากแหล่งที่อยู่ตามธรรมชาติของมัน เอามันใส่ลงในจานเพาะเชื้อ ซี่งบางครั้งเราเรียกว่าเพ็ทรีดิช เราก็ให้อาหารมัน--ที่ปลอดเชื้อโรค-- ซึ่งเราเรียกว่าเซลล์คัลเจอมีเดีย--ซึ่งเหมือนเป็นอาหารของมัน-- และเราก็เลี้ยงมันให้โตขึ้นในตู้เพาะเชื้อ
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.
ทำไมฉันจึงทำอย่างนี้? เราสังเกตเซลล์ในจานเลี้ยง, มันก็อยู่แค่ตรงพื้นผิวข้างบนเอง แต่ที่เราพยายามทำจริงๆในห้องทดลองของฉัน คือสร้างเนื้อเยื่อจากเซลล์เหล่านั้น แล้วมันจะหมายถึงอะไรเล่า? ก็หมายถึงจะทำให้มันโตเป็นหัวใจจริงๆขึ้นมา, นี่เป็นตัวอย่าง, หรือทำให้ชิ้นกระดูกโตขึ้น ซึ่งจะนำไปใส่ในร่างกายได้ ไม่เพียงเท่านั้น,ยังสามารถใช้เป็นแบบจำลองการเกิดโรคได้ และเพื่อจุดประสงค์นี้, เทคนิคการเพาะเลี้ยงเซลล์แบบเดิม จริงๆจึงยังไม่เพียงพอ เซลล์จะรู้สึกคล้ายๆกับคิดถึงบ้าน; จานเพาะเชื้อไม่ได้ทำให้มันรู้สึกเหมือนบ้านของมันจริงๆ ดังนั้นเราจำต้องปรับปรุงด้วยการเลียนแบบสภาพแวดล้อมเดิมของมันมา เพื่อให้มันโตขึ้นได้อย่างดี เราเรียกสิ่งนี้ว่า กระบวนการไบโอมิเมติค -- การเลียนแบบธรรมชาติในห้องแลบ
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.
เรามาดูตัวอย่างเรื่องหัวใจ, ซึ่งเป็นเรื่องที่มีการวิจัยกันมาก อะไรทำให้หัวใจมีเอกลักษณ์ของมันเอง? ก็,หัวใจมันเต้น, เป็นจังหวะ,ไม่เหน็ดเหนื่อย,ซื่อสัตย์ เราเลียนแบบสิ่งนี้ในห้องแลบ โดยใช้อีเลคโทรดเพื่อจัดระบบการเพาะเลี้ยงเซลล์ อีเลคโทรดทำงานคล้ายกับเครื่องกระตุ้นหัวใจขนาดเล็ก เพื่อให้เซลล์หดตัวในห้องทดลอง มีเรื่องอื่นอีกไหม ที่เรารู้เกี่ยวกับหัวใจ? อ๋อ,เซลล์หัวใจยังกินจุอย่างมากๆ โดยธรรมชาติแล้วร่างกายเราให้อาหารหัวใจ ด้วยการให้มีหลอดเลือดที่หนาแน่นมากรอบหัวใจ ในห้องทดลอง,เราออกแบบช่องทางขนาดจิ๋ว ในสารชีวภาพ ที่เราเลี้ยงเซลล์ และสิ่งนี้ทำให้เราสามารถส่งเซลล์คัลเจอร์มีเดีย, หรืออาหารเซลล์, ผ่านทางโครงข่ายซึ่งเราสร้างไว้เพื่อเลี้ยงเซลล์-- คล้ายกันมากกับที่เราคาดว่าจะเห็น จากโครงข่ายระบบไหลเวียนของโลหิตในหัวใจ
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.
เรื่องนี้นำฉันไปสู่บทเรียนบทแรก: ืนั่นคือ ชีวิตทำอะไรได้มากมายจากสิ่งเพียงน้อยนิด เรามาดูแรงกระตุ้นไฟฟ้าเป็นตัวอย่าง มาดูว่าเพียงแค่หนึ่งแรงของพลังเหล่านั้นก็ทำได้มากขนาดไหน ทางซ้ายมือ,เราเห็นชิ้นเล็กๆของเนื้อเยื่อหัวใจที่กำลังเต้น ซึ่งฉันสร้่างขึ้นมาจากเซลล์ของหนูในห้องแลบ ขนาดประมาณแมชแมลโลชิ้นเล็กๆ และหลังจากหนึ่งสัปดาห์, มันก็เริ่มเต้น คุณเห็นได้ทางมุมบนซ้ายมือ แต่ไม่ต้องห่วงถ้าคุณยังมองเห็นไม่ชัด มันน่าประหลาดที่เซลล์เหล่านี้เต้นได้ แต่สิ่งที่น่าประหลาดจริงๆ ก็คือเซลล์, เมื่อเรากระตุ้นมันด้วยกระแสไฟฟ้า เหมือนใช้เครื่องกระตุ้นหัวใจ, ที่เซลล์เหล่านั้นเต้นได้ดีขึ้นมาก
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?
นี่นำฉันไปสู่บทเรียนที่สอง: เซลล์เป็นผู้ทำสิ่งนี้เองทั้งหมด ตามที่เข้าใจ,วิศวกรรมเนื้อเยื่อมีบทบาทที่นี่อยู่บ้าง เพราะว่าวิศวกรโครงสร้าง สร้างสะพานและสิ่งต่างๆที่ใหญ่โต วิศวกรคอมพิวเตอร์,สร้างคอมพิวเตอร์ แต่สิ่งที่เรากำลังทำอยู่ จริงๆแล้วเป็นการสร้างเทคโนโลยี่ให้เซลล์สามารถนำไปใช้กับตนเองได้ สิ่งนี้ให้ความหมายอะไรกับเรา? เรามาทำอะไรง่ายๆสักอย่างหนึ่ง คอยเตือนตนเอง ว่าเซลล์ไม่ใช่ความคิดเชิงนามธรรม ควรจำไว้ว่าเซลล์ของเราทำให้เรามีชีวิตอยู่ได้ เป็นความจริงแท้ "เราเป็นสิ่งที่เรากินเข้าไป" สามารถอธิบายได้อย่างง่ายๆ ว่า "เราคือสิ่งที่เซลล์ของเรากิน" และในกรณีเชื้อจุลินทรีย์ประจำถิ่นซึ่งที่อยู่ในลำไส้ของเรา เซลล์เหล่านี้อาจจะไม่ใช่เซลล์ของมนุษย์เลยก็ได้ แต่ก็มีค่าพอที่จะให้ข้อสังเกตได้ ว่าเซลล์นั้นนำไปสู่ประสบการณ์ชีวิตของเราด้วย เบื้องหลังของทุกๆประสาทสัมผัส รูปรสกลิ่นเสียง เป็นการตอบรับจากชุดของเซลล์ต่างๆ ที่ได้รับข้อมูลนั้น และแปลออกมาให้เรา มันทำให้เกิดคำถาม: เราควรจะขยายการรับรู้ของเราเรื่องภาระการดูแลสิ่งแวดล้อม ให้รวมถึงระบบนิเวศของร่างกายของเราด้วยไหม?
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.
ฉันขอเชิญชวนคุณมาคุยเรื่องนี้ักับฉันต่อในครั้งถัดไป, และในระหว่างนี้,ขอให้คุณโชคดี ขออวยพรให้เซลล์ที่ไม่เป็นมะเร็งของคุณ ไม่กลายเป็นสายพันธุ์ที่เป็นอันตราย
Thank you.
ขอบคุณ
(Applause)
(เสียงปรบมือ)