ABOUT THE SPEAKER

Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies.

Why you should listen

Nina Tandon studies electrical signaling in the context of tissue engineering, with the goal of creating “spare parts” for human implantation and/or disease models. After receiving a bachelor’s degree in electrical engineering from Cooper Union, Nina worked on an electronic nose used to “smell” lung cancer as a Fulbright scholar in Rome. She studied electrical stimulation for cardiac tissue engineering at MIT and Columbia, and now continues her research on electrical stimulation for broader tissue-engineering applications. Tandon was a 2011 TED Fellow and a 2012 Senior Fellow. Nina was also honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.

More profile about the speaker
Nina Tandon | Speaker | TED.com

TEDGlobal 2012

Nina Tandon: Could tissue engineering mean personalized medicine?

니나 탠돈(Nina Tandon): 조직 공학 덕택에 개인화된 약품을 생산해낼 수 있을까?

Filmed: 2012-06-26

Readability: 5.3

1,204,216 views

우리들 각각의 신체는 완전히 다릅니다. 각각의 신체들은 매우 아름답지만, 질병을 치료하는 데에는 전혀 다른 문제입니다. -- 표준화된 치료법에도 모든 사람마다 서로 다르게 반응하고, 때로는 예측할 수 없게 반응합니다. 조직공학자인 니나 탠돈이 가능한 해법에 대하여 강연합니다: 만능 줄기세포를 사용하여, 개인 맞춤형 장기의 모델을 만들어서, 신약과 새로운 치료법을 실험합니다. 그리고, 컴퓨터 칩에 저장합니다.(이런 것을 극도로 개인 맞춤화된 약품이라고 부릅니다.)

Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:16

I'd like to show보여 주다 you a video비디오 of some of the models모델

0

843

2045

여러분들께 제가 연구하고 있는
몇몇 모델에 대한 비디오를

00:18

I work with.

1

2888

1589

보여드리죠.

00:20

They're all the perfect완전한 size크기, and they don't have an ounce온스 of fat지방.

2

4477

3538

그 모델들은 모두 크기도 완벽하고,
단 1 온스(약 30그램)의 지방도 갖고 있지 않죠.

00:23

Did I mention언급하다 they're gorgeous화려한?

3

8015

2538

그 모델들이 아주 멋지다고
제가 이야기를 했던가요?

00:26

And they're scientific과학적 models모델? (Laughs웃음)

4

10553

3130

그것들은 과학적인 모델들이에요. (웃음)

00:29

As you might힘 have guessed추측 된, I'm a tissue조직 engineer기사,

5

13683

2343

다들 짐작하신대로,
저는 조직 공학자입니다.

00:31

and this is a video비디오 of some of the beating고동 heart심장

6

16026

2449

그리고 보시는 것은
제가 실험실에서 만든 심장이

00:34

that I've engineered조작 된 in the lab랩.

7

18475

2216

뛰고 있는 모습입니다.

00:36

And one day we hope기대 that these tissues티슈

8

20691

1882

저는 언젠가는
이런 조직이 인체 기관의 일부를

00:38

can serve서브 as replacement바꿔 놓음 parts부분품 for the human인간의 body신체.

9

22573

2944

대체하는 날이 오기를 바라고 있습니다.

00:41

But what I'm going to tell you about today오늘

10

25517

2280

오늘 제가 말씀드리고자 하는 것은
이런 조직들이

00:43

is how these tissues티슈 make awesome대단한 models모델.

11

27797

4447

어떻게 이런 기막힌 모델을
만들어내는가에 대한 것입니다.

00:48

Well, let's think about the drug약 screening상영 process방법 for a moment순간.

12

32244

2727

음, 우선 잠시 신약 검사 과정을 생각해 볼까요.

00:50

You go from drug약 formulation공식화, lab랩 testing시험, animal동물 testing시험,

13

34971

2978

먼저 신약이 만들어지면,
실험실 테스트와 동물 실험을 거칩니다.

00:53

and then clinical객관적인 trials시련, which어느 you might힘 call human인간의 testing시험,

14

37949

2503

그리고, 시판하기 전에는
인간을 대상으로 하는

00:56

before the drugs약제 get to market시장.

15

40452

2265

임상실험을 거치게 되죠.

00:58

It costs소송 비용 a lot of money돈, a lot of time,

16

42717

3143

이 과정에는 엄청나게 많은
시간과 돈이 듭니다.

01:01

and sometimes때때로, even when a drug약 hits히트 곡 the market시장,

17

45860

2810

때로는, 신약이 시판된 이후에

01:04

it acts행위 in an unpredictable예측할 수없는 way and actually사실은 hurts아파 people.

18

48670

3935

예상하지 못한 부작용으로
사람에게 해를 끼치기도 하죠.

01:08

And the later후에 it fails실패하다, the worse보다 나쁜 the consequences결과.

19

52605

4087

그런 문제가 나중에 나타날수록
그 결과는 더 해롭습니다.

01:12

It all boils종기가있다 down to two issues문제. One, humans인간 are not rats쥐,

20

56692

4184

이 모든 것은 두 가지 문제로 귀결되는데요.
하나는 사람과 실험용 쥐는 다르기 때문이고요.

01:16

and two, despite무례 our incredible놀랄 만한 similarities유사점 to one another다른,

21

60876

4088

두번째는 세상에 믿을 수 없을 정도로
서로 비슷해 보이는 것도

01:20

actually사실은 those tiny작은 differences차이점들 between중에서 you and I

22

64964

2441

실제로 여러분과 저 사이의
아주 미세한 차이조차도

01:23

have huge거대한 impacts영향 with how we metabolize신진 대사하다 drugs약제

23

67405

2509

약을 어떻게 소화하는지,
그리고 약이 어떻게 작용하는지에

01:25

and how those drugs약제 affect감정 us.

24

69914

1869

따라 엄청난 차이를 초래합니다.

01:27

So what if we had better models모델 in the lab랩

25

71783

2832

그렇다면 실험용 쥐보다 훨씬 인간에 가깝고

01:30

that could not only mimic모방품 us better than rats쥐

26

74615

3270

인간이 가진 다양성까지 반영하는 모델을

01:33

but also또한 reflect비추다 our diversity상이?

27

77885

3920

실험실에서 만들 수 있다면 어떨까요?

01:37

Let's see how we can do it with tissue조직 engineering공학.

28

81805

3927

조직 공학을 통해서
어떻게 그런 것들이 가능한지 보여드리죠.

01:41

One of the key키 technologies기술 that's really important중대한

29

85732

2529

정말 중요한 핵심 기술 중의 하나는

01:44

is what's called전화 한 induced유도 된 pluripotent다능 지수의 stem줄기 cells세포들.

30

88261

3192

유도 만능 줄기세포라 불리는 것이에요.

01:47

They were developed개발 된 in Japan일본 pretty예쁜 recently요새.

31

91453

2518

이건 아주 최근에
일본에서 개발되었습니다.

01:49

Okay, induced유도 된 pluripotent다능 지수의 stem줄기 cells세포들.

32

93971

2447

좋아요. 유도 만능 줄기세포는 말이죠.

01:52

They're a lot like embryonic배아의 stem줄기 cells세포들

33

96418

2113

이 세포들은 배아 줄기 세포와
매우 흡사합니다.

01:54

except외 without없이 the controversy논쟁.

34

98531

2217

윤리적 논란이 없다는 것만 제외하고요.

01:56

We induce유도하다 cells세포들, okay, say, skin피부 cells세포들,

35

100748

2899

우리는 세포를 발아시킵니다.
좋아요. 피부 세포를 예로 들죠.

01:59

by adding첨가 a few조금 genes유전자 to them, culturing배양 them,

36

103647

2507

피부 세포에 몇 가지
유전자를 주입하여 배양한 후,

02:02

and then harvesting수확 them.

37

106154

1621

이걸 채취합니다.

02:03

So they're skin피부 cells세포들 that can be tricked속은,

38

107775

2707

그러니까 이것은 가공된 피부 세포죠,

02:06

kind종류 of like cellular세포질의 amnesia기억력 상실, into an embryonic배아의 state상태.

39

110482

2784

말하자면 일종의 기억을 잃은 세포인데,
배아의 상태로 돌아가 있는 것이죠.

02:09

So without없이 the controversy논쟁, that's cool시원한 thing number번호 one.

40

113266

2712

따라서 윤리적 논란이 없다는 것이
첫 번째 장점입니다.

02:11

Cool시원한 thing number번호 two, you can grow자라다 any type유형 of tissue조직

41

115978

2549

두 번째 장점은 이 세포들로
어떤 신체 조직이라도 만들 수 있다는 겁니다.

02:14

out of them: brain뇌, heart심장, liver간, you get the picture그림,

42

118527

2555

뇌, 심장, 간, 아시겠죠.

02:16

but out of your cells세포들.

43

121082

2523

이런 것들을 사람의 체세포로
만들 수 있습니다.

02:19

So we can make a model모델 of your heart심장, your brain뇌

44

123605

3565

그러니까 우리는 하나의 세포칩으로
심장이나 뇌의 모델을

02:23

on a chip칩.

45

127170

2632

만들 수 있습니다.

02:25

Generating생성 중 tissues티슈 of predictable예측할 수있는 density밀도 and behavior행동

46

129802

2856

예측 가능한 밀도와 행동을 보이는
조직을 만들어 내는 것이

02:28

is the second둘째 piece조각, and will be really key키 towards...쪽으로

47

132658

2832

두번째 단계입니다. 그리고
이것은 신약을 개발하는데 필요한

02:31

getting점점 these models모델 to be adopted채택 된 for drug약 discovery발견.

48

135490

2672

모델을 얻어내는데
매우 중요한 과정이죠.

02:34

And this is a schematic개략도 of a bioreactor생물 반응기 we're developing개발 중 in our lab랩

49

138162

3112

이것은 우리 연구실에서 개발한
생물반응기의 기본 설계도입니다.

02:37

to help engineer기사 tissues티슈 in a more modular모듈 식의, scalable확장 성있는 way.

50

141274

3448

조직을 조합하고 확장 가능하도록 만드는 데에
도움을 주기 위해 개발된 것이죠.

02:40

Going forward앞으로, imagine상상하다 a massively거대한 parallel평행 version번역 of this

51

144722

3399

조금 더 나아가서, 이런 것을 대량으로
병렬 연결시킨 형태를 생각해 보세요.

02:44

with thousands수천 of pieces조각들 of human인간의 tissue조직.

52

148121

2337

그 안에 사람의 조직이
수천 개나 들어있게 되는 겁니다.

02:46

It would be like having데 a clinical객관적인 trial시도 on a chip칩.

53

150458

4048

이건 마치 임상 실험이
하나의 세포칩 위에서 이루어지는 것과 마찬가지죠.

02:50

But another다른 thing about these induced유도 된 pluripotent다능 지수의 stem줄기 cells세포들

54

154506

3795

그런데 이 유도 만능 줄기세포들의
또 다른 측면은

02:54

is that if we take some skin피부 cells세포들, let's say,

55

158301

2549

우리가 피부 세포를 일부 채취해서, 말하자면,

02:56

from people with a genetic유전적인 disease질병

56

160850

2176

유전적 질병을 가진 사람들에게서
세포를 채취해서

02:58

and we engineer기사 tissues티슈 out of them,

57

163026

2256

그것으로 신체 조직을 만들어 내는 거죠.

03:01

we can actually사실은 use tissue-engineering조직 공학 techniques기법

58

165282

1968

사실 저희는 이런 조직 공학 기술을 이용해서

03:03

to generate일으키다 models모델 of those diseases질병 in the lab랩.

59

167250

3401

실험실에서 그런 질병의 모델을
만들어 냅니다.

03:06

Here's여기에 an example예 from Kevin케빈 Eggan's에간 lab랩 at Harvard하버드.

60

170651

3584

여기 이것은 하버드대학의 케빈 이건(Kevin Eggan)의
실험실에서 만들어 낸 사례입니다.

03:10

He generated생성 된 neurons뉴런

61

174235

2290

그는 이 유도 만능 줄기세포에서

03:12

from these induced유도 된 pluripotent다능 지수의 stem줄기 cells세포들

62

176525

2715

신경 세포를 만들어 냈는데요.

03:15

from patients환자 who have Lou루 Gehrig's게 리그 Disease질병,

63

179240

2629

루 게릭 병을 앓고 있는
환자의 유도 만능 줄기세포에서

03:17

and he differentiated차별화 된 them into neurons뉴런, and what's amazing놀랄 만한

64

181869

2443

신경 세포를 분리해 냈습니다.
놀라운 것은

03:20

is that these neurons뉴런 also또한 show보여 주다 symptoms조짐 of the disease질병.

65

184312

3152

이 신경 세포들도
그 병의 증상을 가지고 있다는 겁니다.

03:23

So with disease질병 models모델 like these, we can fight싸움 back

66

187464

2099

이런 질병들의 모델로 우리는 병에 대해

03:25

faster더 빠른 than ever before and understand알다 the disease질병 better

67

189563

2582

예전보다 빠르게 대응할 수도 있고,
더 잘 이해해서

03:28

than ever before, and maybe discover발견하다 drugs약제 even faster더 빠른.

68

192145

3963

어쩌면 더 일찍 치료약을
찾아낼 수 있을지도 모릅니다.

03:32

This is another다른 example예 of patient-specific환자 특정 stem줄기 cells세포들

69

196108

3380

이것은 환자 맞춤형 줄기세포의
또 다른 사례인데요,

03:35

that were engineered조작 된 from someone어떤 사람 with retinitis망막염 pigmentosa색소 침착 물.

70

199488

4009

이 줄기세포들은 색소성 망막염을 가진 사람에게서
만들어 냈습니다.

03:39

This is a degeneration퇴화 of the retina망막.

71

203497

1754

이것은 망막이 퇴화된 것입니다.

03:41

It's a disease질병 that runs뛰다 in my family가족, and we really hope기대

72

205251

2757

제게도 이 질병을 앓고 있는 가족이 있기 때문에

03:43

that cells세포들 like these will help us find a cure치료법.

73

208008

2224

저희는 정말로 이런 것이 치료법을 찾는데
도움이 되길 바랍니다.

03:46

So some people think that these models모델 sound소리 well and good,

74

210232

2808

이런 모델이 안전하고 좋은 것이라고
생각하는 어떤 이들은

03:48

but ask청하다, "Well, are these really as good as the rat쥐?"

75

213040

3441

이렇게도 묻죠. "이런 것들이 정말
실험용 쥐만큼 좋은가요?"라고요.

03:52

The rat쥐 is an entire완전한 organism유기체, after all,

76

216481

2988

쥐는 결국 전체가 하나의 생명체입니다.

03:55

with interacting상호 작용하는 networks네트워크 of organs장기.

77

219469

1706

장기들이 서로 연관되어 상호작용을 하죠.

03:57

A drug약 for the heart심장 can get metabolized대사하다 in the liver간,

78

221175

3921

심장병 약은 간에서 대사될 수도 있고

04:00

and some of the byproducts부산물 may할 수있다 be stored저장된 in the fat지방.

79

225096

2840

어떤 부산물들은
지방에 축적될 수도 있습니다.

04:03

Don't you miss미스... all that with these tissue-engineered조직 공학 models모델?

80

227936

4527

이런 조직 공학적 모델에는
그런 게 없을까요?

04:08

Well, this is another다른 trend경향 in the field들.

81

232463

2114

음, 이건 이 분야의
또 다른 추세입니다.

04:10

By combining결합하다 tissue조직 engineering공학 techniques기법 with microfluidics미세 유체,

82

234577

2867

조직 공학 기술을 미세 유체 역학과 결합시켜

04:13

the field들 is actually사실은 evolving진화하는 towards...쪽으로 just that,

83

237444

2164

이 분야는 사실 그런 것을 향해
진화하고 있어요.

04:15

a model모델 of the entire완전한 ecosystem생태계 of the body신체,

84

239608

2506

신체의 전체 생태시스템에 대한
모델을 만드는 것이 목표지요.

04:18

complete완전한 with multiple배수 organ오르간 systems시스템 to be able할 수 있는 to test테스트

85

242114

2400

그래서 고혈압 때문에 복용한 약이
간에 어떤 영향을 주는지

04:20

how a drug약 you might힘 take for your blood피 pressure압력

86

244514

1603

혹은 항우울증 치료제가 심장에
어떤 영향을 주는지 실험해 볼 수 있도록

04:22

might힘 affect감정 your liver간 or an antidepressant항우울제 might힘 affect감정 your heart심장.

87

246117

3267

여러 장기 시스템을 가진 완벽한 모델 말이죠.

04:25

These systems시스템 are really hard단단한 to build짓다, but we're just starting출발 to be able할 수 있는 to get there,

88

249384

4072

이런 시스템은 정말 만들기 어렵지만,
우리는 이제 막 그런 목표를 달성하려는

04:29

and so, watch out.

89

253456

3304

첫 발을 뗀 겁니다. 지켜봐 주세요.

04:32

But that's not even all of it, because once일단 a drug약 is approved승인 된,

90

256760

2632

그런데 그게 전부가 아닙니다.
왜냐하면 일단 신약이 허가되면

04:35

tissue조직 engineering공학 techniques기법 can actually사실은 help us develop나타나게 하다 more personalized개인화 된 treatments치료법.

91

259392

3682

조직 공학적 기술이 실제로는 더욱 개인 맞춤화된 치료법을
개발할 수 있도록 해주기 때문입니다.

04:38

This is an example예 that you might힘 care케어 about someday언젠가,

92

263074

3742

이것은 언젠가 여러분들이
관심을 갖게 될 한 가지 예에요.

04:42

and I hope기대 you never do,

93

266816

2120

여러분들이 그러지 않기를 바라지만,

04:44

because imagine상상하다 if you ever get that call

94

268936

2520

여러분들이 암에 걸렸다든지 하는 좋지 않은 뉴스를

04:47

that gives주는 you that bad나쁜 news뉴스 that you might힘 have cancer암.

95

271456

3208

듣게 되는 경우를 생각해 보세요.

04:50

Wouldn't하지 않을 것이다. you rather차라리 test테스트 to see if those cancer암 drugs약제

96

274664

2536

복용하게 될 암 치료약이
여러분들이 가진 암에

04:53

you're going to take are going to work on your cancer암?

97

277200

2760

작동할지를 실험해보고 싶지 않겠어요?

04:55

This is an example예 from Karen여자 이름 Burg's버크 lab랩, where they're

98

279960

2422

이것은 카렌 버그(Karen Burg)의
실험실에서 만들어 낸 예에요.

04:58

using~을 사용하여 inkjet잉크젯 technologies기술 to print인쇄 breast유방 cancer암 cells세포들

99

282382

2906

잉크젯 기술을 이용해서
유방암 세포를 프린트해서

05:01

and study연구 its progressions진보 and treatments치료법.

100

285288

2471

진행 과정과 치료법을 연구한 겁니다.

05:03

And some of our colleagues동료들 at Tufts터프 트 are mixing혼입 models모델

101

287759

2553

터프츠(Tufts)대학의 제 동료들은
이런 조직 공학적 뼈를 가지고

05:06

like these with tissue-engineered조직 공학 bone뼈 to see how cancer암

102

290312

3088

모델을 융합하여 암이 신체의 한 부분에서

05:09

might힘 spread전파 from one part부품 of the body신체 to the next다음 것,

103

293400

2720

다른 곳으로 어떻게 퍼져나가는지
볼 수 있게 했습니다.

05:12

and you can imagine상상하다 those kinds종류 of multi-tissue다중 조직 chips작은 조각

104

296120

2384

이런 다중 조직 칩이
이런 류의 연구를 하는데

05:14

to be the next다음 것 generation세대 of these kinds종류 of studies연구.

105

298504

2985

차세대 주자가 될 것 입니다.

05:17

And so thinking생각 about the models모델 that we've우리는 just discussed논의 된,

106

301489

2422

우리가 지금 논의했던 모델을 생각해보면

05:19

you can see, going forward앞으로, that tissue조직 engineering공학

107

303911

1913

계속 나아가, 조직 공학이 사실

05:21

is actually사실은 poised균형 잡힌 to help revolutionize혁명적 인 drug약 screening상영

108

305824

2456

모든 치료 과정에서
신약을 테스트하는 방법을

05:24

at every...마다 single단일 step단계 of the path통로:

109

308280

2778

혁신적으로 바꾸어 나가려는 참입니다:

05:26

disease질병 models모델 making만들기 for better drug약 formulations제제,

110

311058

2574

질병 모델이 더 나은
신약 구조를 만들어 내고,

05:29

massively거대한 parallel평행 human인간의 tissue조직 models모델 helping거들기 to revolutionize혁명적 인 lab랩 testing시험,

111

313632

3871

엄청난 양의 복제 인간 조직 모델들은
실험실에서

05:33

reduce줄이다 animal동물 testing시험 and human인간의 testing시험 in clinical객관적인 trials시련,

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317503

4225

동물 테스트와 사람을 대상으로 하는
임상 테스트를 줄이는데 도움을 주고 있습니다.

05:37

and individualized개인화 된 therapies치료법 that disrupt방해하다

113

321728

1692

그리고 사람들이
시장화 하는데 문제가 있다고 생각했던

05:39

what we even consider중히 여기다 to be a market시장 at all.

114

323420

3588

개인 맞춤화된 처방에도
도움이 되고 있어요.

05:42

Essentially본질적으로, we're dramatically극적으로 speeding고속 진행 up that feedback피드백

115

327008

2544

근본적으로 우리는 분자를 개발하는 것과
그것이 인간의 몸 안에서

05:45

between중에서 developing개발 중 a molecule분자 and learning배우기 about

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329552

2323

어떻게 작용하는지 알아내려는 것
사이의 반복 과정의

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how it acts행위 in the human인간의 body신체.

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331875

2349

속도가 엄청나게 빨라지고 있어요.

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Our process방법 for doing this is essentially본질적으로 transforming변형

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334224

2328

이런걸하는 과정은
근본적으로 생명 공학과

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biotechnology생명 공학 and pharmacology약리학 into an information정보 technology과학 기술,

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336552

4861

약리학을 정보 기술로 바꾸는 것이죠.

05:57

helping거들기 us discover발견하다 and evaluate평가하다 drugs약제 faster더 빠른,

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341413

2979

그렇게 해서 우리가 신약을 발견하고,
더 빠르게 평가하고,

06:00

more cheaply싸게 and more effectively효과적으로.

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344392

3216

더 값싸고, 더 효과적인 약을
만들게 도와줍니다.

06:03

It gives주는 new새로운 meaning의미 to models모델 against반대 animal동물 testing시험, doesn't it?

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347608

4080

이것은 동물 실험에 맞서는 모델이라는,
새로운 뜻을 가집니다. 그렇죠?

06:07

Thank you. (Applause박수 갈채)

123

351688

6815

감사합니다. (박수)

Translated by K Bang
Reviewed by he-sang kang

ABOUT THE SPEAKER

Nina Tandon - Tissue engineering researcher
Nina Tandon studies ways to use electrical signals to grow artificial tissues for transplants and other therapies.

Why you should listen

Nina Tandon studies electrical signaling in the context of tissue engineering, with the goal of creating “spare parts” for human implantation and/or disease models. After receiving a bachelor’s degree in electrical engineering from Cooper Union, Nina worked on an electronic nose used to “smell” lung cancer as a Fulbright scholar in Rome. She studied electrical stimulation for cardiac tissue engineering at MIT and Columbia, and now continues her research on electrical stimulation for broader tissue-engineering applications. Tandon was a 2011 TED Fellow and a 2012 Senior Fellow. Nina was also honored as one of Foreign Policy's 2015 Global Thinkers.

More profile about the speaker
Nina Tandon | Speaker | TED.com

THE ORIGINAL VIDEO ON TED.COM

니나 탠돈(Nina Tandon): 조직 공학 덕택에 개인화된 약품을 생산해낼 수 있을까? | TED Talk | TED.com