English-Video.net comment policy

The comment field is common to all languages

Let's write in your language and use "Google Translate" together

Please refer to informative community guidelines on TED.com

TEDGlobal 2013

Molly Stevens: A new way to grow bone

مولي ستيفنس: طريقة جديدة لتنمية العظام

Filmed:
1,222,540 views

ما الذي يتطلبه الأمر لإعادة تنمية العظام بكميات كبيرة؟ طريقة تجديد العظام التقليدية (حيث يتم أخذ العظم من ورك المريض ومن ثم يتم زرعه بدلاً من العظم التالف في مكان آخر في الجسم) هي طريقة محدودة ويمكنها أن تسبب آلاماً شديدة بعد سنوات قليلة من العملية. في محادثة مليئة بالمعلومات، تقدم مولي ستيفنز تطبيقاً جديداً للخلايا الجذعية يعتمد على تسخير القدرة الفطرية للعظام على التجدد لإنتاج كميات كبيرة من النسيج العظمي دون أية ألم.

- Biomaterials researcher
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue. Full bio

As humansالبشر, it's in our natureطبيعة
من صميم طبيعتنا كبشر،
00:12
to want to improveتحسن our healthالصحة
and minimizeخفض our sufferingمعاناة.
أننا نرغب في التحسين من صحتنا،
والتقليل من معاناتنا.
00:14
Whateverايا كان life throwsيلقي at us,
مهما واجهتنا به الحياة
00:17
whetherسواء it's cancerسرطان, diabetesداء السكري, heartقلب diseaseمرض,
سواء كان السرطان،
أو داء السكري، أو أمراض القلب،
00:19
or even brokenمكسور bonesالعظام, we want to try and get better.
أو حتى كسور العظام، فإننا دائماً
نريد أن نحاول الحصول على الأفضل.
00:21
Now I'm headرئيس of a biomaterialsالمواد الحيوية labمختبر,
أنا الآن رئيسة مختبر للمواد الحيوية،
00:24
and I'm really fascinatedمبهورة by the way that humansالبشر
وأنا مفتونة للغاية في كيفية
استخدام البشر
00:27
have used materialsالمواد in really creativeخلاق waysطرق
للمواد بطرق غاية في الإبداع
00:30
in the bodyالجسم over time.
في الجسم البشري على مر العصور.
00:32
Take, for exampleمثال, this beautifulجميلة blueأزرق nacreعرق الؤلؤ shellالصدف.
خذوا على سبيل المثال،
هذا الصدف اللؤلؤي الأزرق الجميل.
00:35
This was actuallyفعلا used by the Mayansالمايا
والذي في الواقع تم استخدامه
من قبل شعب المايا
00:38
as an artificialمصطنع toothسن replacementإستبدال.
كبديل اصطناعي للأسنان.
00:40
We're not quiteالى حد كبير sure why they did it.
نحن لسنا متأكدين تماماً
لماذا فعلوا ذلك.
00:44
It's hardالصعب. It's durableمتين.
إنه قاسٍ.
إنه متين.
00:45
But it alsoأيضا had other very niceلطيف propertiesالخصائص.
ولكن له أيضاً ميزات أخرى رائعة جداً.
00:48
In factحقيقة, when they put it into the jawboneعظم الفك,
في الواقع، عندما يقومون بغرسه
ضمن عظم الفك،
00:52
it could integrateدمج into the jawفك,
فإنه يمكنه أن يندمج ويلتحم في الفك،
00:54
and we know now with very sophisticatedمتطور
ونحن نعرف الآن عن طريق
00:57
imagingالتصوير technologiesالتقنيات
تقنيات التصوير المتطورة جداً
00:59
that partجزء of that integrationدمج comesيأتي from the factحقيقة
أن جزءاً من هذا الدمج يأتي من حقيقة
01:01
that this materialمواد is designedتصميم
أن هذه المادة مصممة
01:03
in a very specificمحدد way, has a beautifulجميلة chemistryكيمياء,
بطريقة محددة جداً،
فلديها كيمياء جميلة،
01:05
has a beautifulجميلة architectureهندسة معمارية.
لديها بنية معمارية جميلة.
01:08
And I think in manyكثير waysطرق we can sortفرز of think
وأعتقد أنه من عدة وجوه
يمكننا أن نعتبر إلى حد ما
01:10
of the use of the blueأزرق nacreعرق الؤلؤ shellالصدف and the Mayansالمايا
استخدام الصدف الأزرق لدى شعب المايا
01:12
as the first realحقيقة applicationالوضعية
كأول تطبيق حقيقي
01:15
of the bluetoothبلوتوث technologyتقنية.
لتقنية البلوتوث (Bluetooth:السن الأزرق).
01:16
(Laughterضحك)
(ضحك)
01:19
But if we moveنقل on and think throughoutعلى مدار historyالتاريخ
ولكن إذا انتقلنا قُدُماً
وتأملنا على مر التاريخ
01:20
how people have used differentمختلف
materialsالمواد in the bodyالجسم,
كيف أن الشعوب قد استخدمت
مواداً مختلفة في الجسم،
01:25
very oftenغالبا it's been physiciansالأطباء
فإننا سنرى أن كثيراً جداً
ما كان الأطباء
01:28
that have been quiteالى حد كبير creativeخلاق.
المبدعون للغاية
01:29
They'veلقد takenتؤخذ things off the shelfرفوف.
يقومون باستعمال المواد المتوافرة لديهم.
01:31
One of my favoriteالمفضل examplesأمثلة
واحد من الأمثلة المفضلة لدي
01:33
is that of Sirسيدي المحترم Haroldهارولد Ridleyريدلي,
هو السير هارولد ريدلي،
01:35
who was a famousمشهور ophthalmologistاخصائي بصريات,
الذي كان طبيب عيون شهير،
01:38
or at leastالأقل becameأصبح a famousمشهور ophthalmologistاخصائي بصريات.
أو على الأقل أصبح طبيب عيون شهير.
01:40
And duringأثناء Worldالعالمية Warحرب IIII, what he would see
خلال الحرب العالمية الثانية،
حيث كان من ضمن المرضى الذين يراهم
01:42
would be pilotsالطيارين comingآت back from theirهم missionsالبعثات,
الطيارون العائدون من مهماتهم،
01:44
and he noticedلاحظت that withinفي غضون theirهم eyesعيون
وقد لاحظ أنه في داخل عيونهم
01:47
they had shardsشظايا of smallصغير bitsبت of materialمواد
كانت توجد شظايا
من قطع صغيرة لمواد
01:49
lodgedاستقرت withinفي غضون the eyeعين,
استقرت داخل العين،
01:52
but the very interestingمثير للإعجاب thing about it
ولكن المثير جداً للاهتمام حول هذا
01:53
was that materialمواد, actuallyفعلا, wasn'tلم يكن causingمما تسبب في
هو أن تلك المواد، في الواقع، لم تؤدِّ إلى
01:55
any inflammatoryتحريضي responseاستجابة.
أية استجابة التهابية.
01:57
So he lookedبدا into this, and he figuredأحسب out
لذلك قام بالتمعن في هذه النقطة،
واكتشف أن
01:59
that actuallyفعلا that materialمواد was little shardsشظايا of plasticبلاستيك
تلك المواد في الواقع هي
شظايا صغيرة من البلاستيك
02:02
that were comingآت from the canopyظلة of the Spitfiresالعصبيون.
تأتي من قبة الطيارات نافثة اللهب "Spitfire"
02:04
And this led him to proposeاقترح that materialمواد
وهذا الأمر أدى به إلى اقتراح تلك المواد
02:07
as a newالجديد materialمواد for intraocularداخل بصري lensesالعدسات.
كمادة جديدة للعدسات داخل العين
02:10
It's calledمسمي PMMAPMMA, and it's now used
وهي تدعى PMMA،
وهي الآن تستخدم
02:12
in millionsملايين of people everyكل yearعام
لدى ملايين الأشخاص سنوياً
02:14
and helpsيساعد in preventingمنع cataractsإعتام عدسة العين.
وهي تساعد في منع حدوث الساد.
02:16
And that exampleمثال, I think, is a really niceلطيف one,
وهذا المثال، كما أعتقد،
هو حقاً مثال رائع،
02:19
because it helpsيساعد remindتذكير us that in the earlyمبكرا daysأيام,
لأنه يساعد على تذكيرنا
بأنه في الأيام الخوالي،
02:21
people oftenغالبا choseاختار materialsالمواد
كثيراً ما اختار الناس المواد
02:24
because they were bioinertbioinert.
لأنها كانت خاملة حيوياً (bioinert).
02:26
Theirهم very purposeغرض was to
performنفذ a mechanicalميكانيكي functionوظيفة.
وكان الغرض الأساسي منها
هو أداء وظيفة ميكانيكية.
02:28
You'dكنت put them in the bodyالجسم
أي أنك تضعها في الجسم
02:31
and you wouldn'tلن get an adverseمعاكس responseاستجابة.
من دون أن تحصل على أي
ارتكاس سلبي.
02:33
And what I want to showتبين you is that
وما أريد أن أطلعكم عليه هو أنه
02:35
in regenerativeمصلح medicineدواء,
في الطب التجديدي،
02:36
we'veقمنا really shiftedتحول away from that ideaفكرة
قمنا بالابتعاد كثيراً عن هذه الفكرة
02:38
of takingمع الأخذ a bioinertbioinert materialمواد.
أي استعمال مواد خاملة حيوياً.
02:40
We're actuallyفعلا activelyبنشاط looking for materialsالمواد
فنحن فعلياُ نبحث بكل قوة عن المواد
02:41
that will be bioactiveالنشطة بيولوجيا, that will interactتفاعل with the bodyالجسم,
التي تكون نشطة حيوياً (bioactive)،
والتي سوف تتفاعل مع الجسم،
02:44
and that furthermoreعلاوة على ذلك we can put in the bodyالجسم,
وعلاوة على ذلك،
يمكننا أن نضعها في الجسم،
02:47
they'llأنها سوف have theirهم functionوظيفة,
حيث ستأخذ وظيفتها،
02:49
and then they'llأنها سوف dissolveتذوب away over time.
ومن ثم سوف تذوب
وتتلاشى مع مرور الوقت.
02:51
If we look at this schematicتخطيطي,
إذا ألقينا نظرة على هذا التخطيط،
02:55
this is showingتظهر you what we think of
الذي يظهر لك ما نعتقد أنه
02:57
as the typicalنموذجي tissue-engineeringهندسة الانسجة approachمقاربة.
المقاربة الهندسية النسيجية المثالية.
02:59
We have cellsخلايا there, typicallyعادة from the patientصبور.
لدينا خلايا هناك،
عادة مأخوذة من المريض.
03:01
We can put those ontoعلى a materialمواد,
يمكننا أن نضعها ضمن خليط مادي،
03:04
and we can make that materialمواد
very complexمركب if we want to,
ويمكننا أن نجعل ذلك الخليط
معقداً جداً إذا أردنا ذلك،
03:05
and we can then growتنمو that up in the labمختبر
كما يمكننا أن نُكاثر
هذا الخليط في المختبر
03:08
or we can put it straightمباشرة back into the patientصبور.
أو يمكننا وضعه مباشرة داخل المريض.
03:10
And this is an approachمقاربة that's
used all over the worldالعالمية,
وهذه الطريقة مستخدمة
في جميع أنحاء العالم،
03:13
includingبما فيها in our labمختبر.
بما في ذلك في مختبرنا.
03:15
But one of the things that's really importantمهم
ولكن أحد الأمور المهمة جداً
03:19
when we're thinkingتفكير about stemإيقاف cellsخلايا
عندما نفكر في الخلايا الجذعية
03:21
is that obviouslyبوضوح stemإيقاف cellsخلايا
can be manyكثير differentمختلف things,
هو أنه من الواضح أن الخلايا الجذعية
يمكنها أن تصبح أشياء كثيرة مختلفة،
03:23
and they want to be manyكثير differentمختلف things,
وهي تريد أن تكون أشياء كثيرة مختلفة،
03:26
and so we want to make sure that the environmentبيئة
ولذا فإننا نريد التأكد من أن البيئة
03:28
we put them into has enoughكافية informationمعلومات
التي نضع هذه الخلايا فيها
لديها ما يكفي من المعلومات
03:29
so that they can becomeيصبح the right sortفرز
حتى يمكنها أن تصبح النمط الصحيح
03:32
of specialistمتخصص tissueمناديل ورقية.
من الأنسجة المتخصصة.
03:34
And if we think about the differentمختلف typesأنواع of tissuesمناديل
وإذا فكرنا في الأنواع المختلفة من الأنسجة
03:36
that people are looking at regeneratingتجديد
التي يسعى الناس لتجديدها
03:40
all over the worldالعالمية, in all the
differentمختلف labsمختبرات in the worldالعالمية,
في جميع أنحاء العالم،
في جميع مختبرات العالم المختلفة،
03:42
there's prettyجميلة much everyكل tissueمناديل ورقية you can think of.
فستجد أن هناك تقريباً
أي نسيج يمكنك التفكير به.
03:44
And actuallyفعلا, the structureبناء of those tissuesمناديل
وفي الواقع، فإن هيكل هذه الأنسجة
03:47
is quiteالى حد كبير differentمختلف, and it's going to really dependتعتمد
هو مختلف تماماً،
وهو في الحقيقة سوف يعتمد
03:48
on whetherسواء your patientصبور has any underlyingالأساسية diseaseمرض,
على ما إذا كان مريضك
لديه أي مرض كامن،
03:51
other conditionsالظروف, in termsشروط of how
الشروط الأخرى، من حيث كيف
03:53
you're going to regenerateتجدد your tissueمناديل ورقية,
ستقوم بتجديد الأنسجة الخاصة بك،
03:56
and you're going to need to think about the materialsالمواد
وحيث أنك في حاجة إلى التفكير في المواد
03:58
you're going to use really carefullyبحرص,
التي تنوي استخدامها بعناية شديدة،
04:00
theirهم biochemistryالكيمياء الحيوية, theirهم mechanicsعلم الميكانيكا,
الكيمياء الحيوية والميكانيكا الخاصة بها،
04:02
and manyكثير other propertiesالخصائص as well.
بالإضافة كذلك إلى العديد
من الخصائص الأخرى.
04:04
Our tissuesمناديل all have very
differentمختلف abilitiesقدرات to regenerateتجدد,
جميع أنسجتنا لديها قدرات
مختلفة جداً في التجديد،
04:08
and here we see poorفقير Prometheusبروميثيوس,
وهنا نرى بروميثيوس المسكين،
04:11
who madeمصنوع a ratherبدلا trickyصعب careerمهنة choiceخيار
الذين قام بعدة قرارات مخادعة
04:13
and was punishedيعاقب by the Greekالإغريقي godsالآلهة.
وقد عوقب من قبل الآلهة اليونانية.
04:16
He was tiedربط to a rockصخرة, and an eagleنسر would come
بأن يُقيَّد إلى صخرة، ويأتي نسر
04:19
everyكل day to eatتأكل his liverكبد.
كل يوم ليأكل كبده.
04:21
But of courseدورة his liverكبد would regenerateتجدد everyكل day,
ولكن بالطبع سيتجدد كبده كل يوم،
04:23
and so day after day he was punishedيعاقب
وهكذا فإنه يُعاقب يوماً بعد يوم
04:25
for eternityخلود by the godsالآلهة.
إلى الأبد بأمر الآلهة.
04:27
And liverكبد will regenerateتجدد in this very niceلطيف way,
وسيتم تجديد الكبد بهذه الطريقة الجميلة جداً،
04:33
but actuallyفعلا if we think of other tissuesمناديل,
ولكن في الواقع إذا كنا نفكر في أنسجة أخرى،
04:37
like cartilageغضروف, for exampleمثال,
كالغضاريف، على سبيل المثال،
04:39
even the simplestأبسط nickشق and you're going to find it
فإنه حتى مع أبسط الشقوق فإنكم ستجدون أنه
04:40
really difficultصعب to regenerateتجدد your cartilageغضروف.
من الصعب حقاً تجديد الغضاريف الخاصة بك.
04:42
So it's going to be very differentمختلف from tissueمناديل ورقية to tissueمناديل ورقية.
ولذلك فإن هذه العملية ستكون
مختلفة جداً من نسيج إلى نسيج.
04:45
Now, boneعظم is somewhereمكان ما in betweenما بين,
الآن، العظام هي في مكان ما بين بين،
04:48
and this is one of the tissuesمناديل
that we work on a lot in our labمختبر.
وهي واحدة من الأنسجة
التي نعمل عليها كثيراً في مختبرنا.
04:51
And boneعظم is actuallyفعلا quiteالى حد كبير good at repairingإصلاح.
والعظام في الواقع
هي جيدة جداً في الترميم.
04:54
It has to be. We'veقمنا probablyالمحتمل all had fracturesالكسور
عليها أن تكون كذلك.
فجميعنا على الأغلب تعرض للكسر
04:56
at some pointنقطة or other.
في نقطة ما من حياته.
04:58
And one of the waysطرق that you can think
وإحدى الطرق التي يمكن أن تخطر لك
04:59
about repairingإصلاح your fractureكسر
حول إصلاح الكسر الخاص بك
05:02
is this procedureإجراء here, calledمسمي
an iliacحرقفي crestقمة harvestحصاد.
هي هذا الإجراء هنا، المسمى زرع العرف الحرقفي
(iliac crest harvest)
05:03
And what the surgeonدكتور جراح mightربما do
وما قد يفعله الجراح
05:06
is take some boneعظم from your iliacحرقفي crestقمة,
هو أخذ بعض العظم من العرف الحرقفي
الخاص بك،
05:08
whichالتي is just here,
والذي يقع هنا،
05:11
and then transplantزرع اعضاء that
somewhereمكان ما elseآخر in the bodyالجسم.
ومن ثم يقوم بزرعه في مكان آخر في الجسم.
05:12
And it actuallyفعلا worksأعمال really well,
وهذا في الواقع يعمل بشكل جيد،
05:15
because it's your ownخاصة boneعظم,
لأنه عظمك الخاص بك،
05:16
and it's well vascularizedأوعية دموية,
بالإضافة إلى أنه جيد التوعية،
05:18
whichالتي meansيعني it's got a really good bloodدم supplyيتبرع.
مما يعني أنه قد حصلت على إمداد جيد من الدم.
05:19
But the problemمشكلة is, there's
only so much you can take,
ولكن المشكلة هي أن هناك
كمية محدودة يمكنك أخذها،
05:22
and alsoأيضا when you do that operationعملية,
بالإضافة إلى أنه عند القيام بتلك العملية،
05:24
your patientsالمرضى mightربما actuallyفعلا have significantكبير painالم
فإن مرضاك قد يعانون في الواقع من ألم شديد
05:27
in that defectخلل siteموقع even two
yearsسنوات after the operationعملية.
في المنطقة المعيبة حتى بعد سنتين من العملية.
05:30
So what we were thinkingتفكير is,
لذلك ما كنا نفكر فيه هو،
05:33
there's a tremendousهائل need
for boneعظم repairيصلح, of courseدورة,
هنالك حاجة هائلة لترميم العظام، بالطبع،
05:35
but this iliacحرقفي crest-typeقمة من نوع approachمقاربة
لكن هذا النوع من المقاربة المعتمدة
على العرف الحرقفي
05:38
really has a lot of limitationsمحددات to it,
عليها الكثير من القيود،
05:41
and could we perhapsربما recreateإعادة
وربما يمكننا إعادة إنشاء
05:43
the generationتوليد of boneعظم withinفي غضون the bodyالجسم
جيل جديد من العظام داخل الجسم
05:45
on demandالطلب and then be ableقادر to transplantزرع اعضاء it
يكون متوفراً عند الطلب
ومن ثم نكون قادرين على زرعه
05:47
withoutبدون these very, very painfulمؤلم aftereffectsبعد المؤثرات
من دون هذه العقابيل المؤلمة جداً
05:51
that you would have with the iliacحرقفي crestقمة harvestحصاد?
التي نحصل عليها عند عملية
القطف من العرف الحرقفي
05:56
And so this is what we did, and the way we did it
وهذا ما فعلناه،
والطريقة التي قمنا بها
05:59
was by comingآت back to this typicalنموذجي tissue-engineeringهندسة الانسجة approachمقاربة
كانت عن طريق العودة إلى المقاربة
النموذجية في هندسة الأنسجة
06:02
but actuallyفعلا thinkingتفكير about it ratherبدلا differentlyبشكل مختلف.
ولكن في الواقع تم التفكير
بها بطريقة مختلفة.
06:05
And we simplifiedمبسط it a lot,
وقمنا بتبسيطها كثيراً،
06:08
so we got ridتخلص من of a lot of these stepsخطوات.
لذا قمنا بالتخلص من الكثير
من هذه الخطوات.
06:10
We got ridتخلص من of the need to
harvestحصاد cellsخلايا from the patientصبور,
قمنا بالتخلص من الحاجة
إلى قطف الخلايا من المريض،
06:12
we got ridتخلص من of the need to put
in really fancyغير حقيقي chemistriesكيمياء,
قمنا بالتخلص من الحاجة
إلى وضعها في الكيماويات الفاخرة،
06:14
and we got ridتخلص من of the need
كما قمنا بالتخلص من الحاجة إلى
06:17
to cultureحضاره these scaffoldsالسقالات in the labمختبر.
زرع وتنمية هذه السقالات في المختبر.
06:19
And what we really focusedركز on
وما قمنا بالتركيز عليه فعلياً
06:21
was our materialمواد systemالنظام and makingصناعة it quiteالى حد كبير simpleبسيط,
كان نظام المواد في الجسم
وجعله بسيطاً للغاية،
06:24
but because we used it in a really cleverذكي way,
ولكن نظراً لأننا استخدمناه
بطريقة ذكية حقاً،
06:27
we were ableقادر to generateتوفير enormousضخم amountsكميات of boneعظم
فإننا كنا قادرين على توليد
كميات هائلة من العظام
06:30
usingاستخدام this approachمقاربة.
باستخدام هذا النهج.
06:32
So we were usingاستخدام the bodyالجسم
لذا كنا نستخدم الجسم
06:34
as really the catalystالحفاز to help us
فعلياً كمادة محفزة لمساعدتنا
06:36
to make lots of newالجديد boneعظم.
لإنتاج كمية كبيرة من العظام الجديدة.
06:38
And it's an approachمقاربة that we call
وهذه المقاربة ندعوها
06:40
the in vivoفيفو bioreactorمفاعل حيوي, and we were ableقادر to make
المفاعل حيوي داخل الكائن الحي،
وقد استطعنا أن ننتج
06:42
enormousضخم amountsكميات of boneعظم usingاستخدام this approachمقاربة.
كميات هائلة من العظام
باستخدام هذه الطريقة.
06:45
And I'll talk you throughعبر this.
وسأحدثكم عن هذه الطريقة.
06:47
So what we do is,
لذلك ما نقوم به هو،
06:49
in humansالبشر, we all have a layerطبقة of stemإيقاف cellsخلايا
عند الإنسان، لدينا جميعاً
طبقة من الخلايا الجذعية
06:51
on the outsideفي الخارج of our long bonesالعظام.
تقع إلى الخارج من العظام الطويلة.
06:53
That layerطبقة is calledمسمي the periosteumغشاء العظم.
تسمى تلك الطبقة السمحاق.
06:55
And that layerطبقة is actuallyفعلا normallyبشكل طبيعي
وتلك الطبقة بالعادة وبشكل طبيعي
06:57
very, very tightlyبإحكام boundمقيد to the underlyingالأساسية boneعظم,
ملتصقة بإحكام شديد إلى العظم،
06:59
and it's got stemإيقاف cellsخلايا in it.
وهذه الطبقة تحتوي على
خلايا جذعية داخلها.
07:02
Those stemإيقاف cellsخلايا are really importantمهم
هذه الخلايا الجذعية هي مهمة للغاية
07:03
in the embryoجنين when it developsتطور,
عندما يتطور الجنين،
07:05
and they alsoأيضا sortفرز of wakeاستيقظ up if you have a fractureكسر
كما أنها نوعاً ما تستيقظ
عندما يحدث لديك كسر
07:07
to help you with repairingإصلاح the boneعظم.
وذلك للمساعدة في ترميم العظم.
07:09
So we take that periosteumغشاء العظم layerطبقة
لذا قمنا بسلخ طبقة السمحاق
07:12
and we developedالمتقدمة a way to injectحقن underneathتحته it
وقمنا بتطوير طريقة لنحقن تحته
07:14
a liquidسائل that then, withinفي غضون 30 secondsثواني,
مادة سائلة تتحول خلال 30 ثانية،
07:17
would turnمنعطف أو دور into quiteالى حد كبير a rigidجامد gelمادة هلامية
إلى هلام جامد للغاية
07:20
and can actuallyفعلا liftمصعد the
periosteumغشاء العظم away from the boneعظم.
كما يمكنها في الواقع رفع السمحاق بعيداً عن العظم.
07:21
So it createsيخلق, in essenceجوهر, an artificialمصطنع cavityتجويف
وبالتالي سيُخلق، ضمن جوهرها،
تجويف اصطناعي
07:25
that is right nextالتالى to bothكلا the boneعظم
يكون بجوار كل من العظم
07:28
but alsoأيضا this really richغني layerطبقة of stemإيقاف cellsخلايا.
وأيضاً بجوار هذه الطبقة الغنية جداً
بالخلايا الجذعية.
07:32
And we go in throughعبر a pinholeالثقب incisionشق
ونحن نمضي من خلال شق على شكل ثقب
07:36
so that no other cellsخلايا from the bodyالجسم can get in,
لكيلا تتمكن أية خلايا أخرى
من الجسم من الدخول،
07:37
and what happensيحدث is that that
artificialمصطنع in vivoفيفو bioreactorمفاعل حيوي cavityتجويف
والذي يحدث هو أن الجوف الاصطناعي
الموجود ضمن المفاعل الحيوي
07:40
can then leadقيادة to the proliferationتكاثر of these stemإيقاف cellsخلايا,
يمكنه أن يؤدي إلى تكاثر
هذه الخلايا الجذعية،
07:45
and they can formشكل lots of newالجديد tissueمناديل ورقية,
حيث يمكنها أن تشكل كمية كبيرة
من الأنسجة الجديدة،
07:48
and then over time, you can harvestحصاد that tissueمناديل ورقية
ومن ثم مع مرور الوقت،
يمكنك قطف تلك الأنسجة
07:50
and use it elsewhereفي مكان آخر in the bodyالجسم.
واستخدامه في أي مكان آخر في الجسم.
07:52
This is a histologyعلم الانسجة slideالانزلاق
هذه شريحة نسيجية
07:55
of what we see when we do that,
لما نراه عندما نقوم بذلك،
07:57
and essentiallyبشكل أساسي what we see
وما نراه بشكل أساسي
07:59
is very largeكبير amountsكميات of boneعظم.
هو كميات كبيرة جداً من العظم.
08:02
So in this pictureصورة, you can see the middleوسط of the legرجل,
لذلك في هذه الصورة، يمكنك
أن ترى في منتصف الساق،
08:03
so the boneعظم marrowنخاع,
نخاع العظم،
08:06
then you can see the originalأصلي boneعظم,
ومن ثم يمكنك أن ترى العظم الأصلي،
08:07
and you can see where that originalأصلي boneعظم finishesالتشطيبات,
ويمكنك أن ترى أين ينتهي هذا العظم الأصلي،
08:09
and just to the left of that is the newالجديد boneعظم
وتماماً إلى اليسار هناك العظم الجديد
08:12
that's grownنابعة withinفي غضون that bioreactorمفاعل حيوي cavityتجويف,
الذي نما ضمن تجويف المفاعل الحيوي،
08:15
and you can actuallyفعلا make it even largerأكبر.
ويمكنك أن تجعله في الحقيقة أكبر.
08:17
And that demarcationتعيين الحدود that you can see
وخط التماس الذي يمكنك رؤيته
08:19
betweenما بين the originalأصلي boneعظم and the newالجديد boneعظم
ما بين العظم الأصلي والعظم الجديد
08:22
actsأعمال as a very slightطفيف pointنقطة of weaknessضعف,
يعمل كنقطة ضعف طفيفة جداً
08:24
so actuallyفعلا now the surgeonدكتور جراح can come alongعلى طول,
لذلك فإنه باستطاعة الجراح الآن
أن يأتي مباشرة
08:26
can harvestحصاد away that newالجديد boneعظم,
ويأخذ العظم الجديد بعيداً،
08:28
and the periosteumغشاء العظم can growتنمو back,
أما السمحاق فيمكنه أن ينمو مرة أخرى،
08:30
so you're left with the legرجل
وبالتالي ستترك الساق
08:32
in the sameنفسه sortفرز of stateحالة
في نفس الحالة التي كانت عليها
08:34
as if you hadn'tلم يكن operatedتعمل on it in the first placeمكان.
كما لو أنك لم تقم بأية عملية على الإطلاق.
08:36
So it's very, very lowمنخفض in termsشروط of after-painبعد الألم
وبالتالي فإن احتمال حدوث ألم
بعد العملية سيكون منخفضاً للغاية
08:38
comparedمقارنة to an iliacحرقفي crestقمة harvestحصاد.
مقارنة مع عملية قطف العرف الحرقفي.
08:42
And you can growتنمو differentمختلف amountsكميات of boneعظم
كما يمكنك أن تنمّي
كميات مختلفة من العظم
08:45
dependingاعتمادا on how much gelمادة هلامية you put in there,
اعتماداً على كمية الهلام الذي ستحقنه هناك،
08:48
so it really is an on demandالطلب sortفرز of procedureإجراء.
وبالتالي فهذه المقاربة تشبه إلى حد ما
إجراء عند الطلب
08:50
Now, at the time that we did this,
الآن، حالما فعلنا هذا،
08:53
this receivedتم الاستلام a lot of attentionانتباه in the pressصحافة,
فإن هذه الطريقة تلقت الكثير
من الاهتمام في الصحافة،
08:55
because it was a really niceلطيف way
لأنها كانت طريقة جميلة
08:58
of generatingتوليد newالجديد boneعظم,
لتوليد العظام الجديدة،
09:01
and we got manyكثير, manyكثير contactsجهات الاتصال
وحصلنا على العديد العديد من الاتصالات
09:02
from differentمختلف people that
were interestedيستفد in usingاستخدام this.
من العديد من الناس المهتمين باستخدام هذه التقنية.
09:04
And I'm just going to tell you,
وأنا أريد أن أقول لكم،
09:07
sometimesبعض الأحيان those contactsجهات الاتصال are very strangeغريب,
في بعض الأحيان تكون هذه الاتصالات غريبة جداً،
09:09
slightlyبعض الشيء unexpectedغير متوقع,
وغير متوقعة قليلاً،
09:12
and the very mostعظم interestingمثير للإعجاب,
وأكثر اتصال مثير للاهتمام - اسمحوا لي أن أقولها بهذه الطريقة -
09:13
let me put it that way, contactاتصل that I had,
تلقيته كان فعلياً
09:16
was actuallyفعلا from a teamالفريق of Americanأمريكي footballersلاعبي كرة القدم
من فريق من لاعبي كرة القدم الأمريكية
09:19
that all wanted to have double-thicknessالمزدوج سماكة skullsالجماجم
كل ما أرادوه هو الحصول على جماجم مزدوجة السماكة
09:22
madeمصنوع on theirهم headرئيس.
في رؤوسهم.
09:25
And so you do get these kindsأنواع of contactsجهات الاتصال,
وبالتالي فأنت تتلقى هذا النوع من الاتصالات،
09:30
and of courseدورة, beingيجرى Britishبريطاني
وبالطبع، كوني بريطانية
09:32
and alsoأيضا growingمتزايد up in Franceفرنسا,
وكوني ترعرعت أيضاً في فرنسا،
09:35
I tendتميل to be very bluntحاد,
فإنني أميل إلى أن أكون فظة جداً،
09:37
and so I had to explainشرح to them very nicelyبشكل جميل
وهكذا كان علي أن أشرح لهم بشكل لطيف جداً
09:39
that in theirهم particularبصفة خاصة caseقضية,
أنه في هذه الحالة بالذات،
09:41
there probablyالمحتمل wasn'tلم يكن that much in there
ربما لا يوجد هناك الكثير
09:42
to protectيحمي in the first placeمكان.
يستدعي الحماية في المقام الأول.
09:44
(Laughterضحك)
(ضحك)
09:47
(Applauseتصفيق)
(تصفيق)
09:49
So this was our approachمقاربة,
لذا كان هذا هو النهج الذي نتبعه،
09:50
and it was simpleبسيط materialsالمواد,
والذي كان من مواد بسيطة،
09:52
but we thought about it carefullyبحرص.
ولكننا فكرنا به بكل عناية.
09:54
And actuallyفعلا we know that those cellsخلايا
في الواقع, نحن نعرف أن تلك الخلايا
09:56
in the bodyالجسم, in the embryoجنين, as they developطور
الموجودة في الجسم، الموجودة عند الجنين،
كلما تطورت أكثر
09:57
can formشكل a differentمختلف kindطيب القلب of tissueمناديل ورقية, cartilageغضروف,
كلما أمكنها تشكيل أنواع مختلفة من الأنسجة كالغضاريف،
09:59
and so we developedالمتقدمة a gelمادة هلامية that was slightlyبعض الشيء differentمختلف
وهكذا قمنا بتطوير هلام يختلف قليلاً
10:03
in natureطبيعة and slightlyبعض الشيء differentمختلف chemistryكيمياء,
في طبيعته ويختلف قليلاً في كيميائه،
10:05
put it in there, and we were ableقادر to get
قمنا بحقنه هناك، وصرنا قادرين يدلاً من ذلك على
10:08
100 percentنسبه مئويه cartilageغضروف insteadفي حين أن.
الحصول على غضروف 100%
10:10
And this approachمقاربة worksأعمال really well, I think,
وهذا النهج يعمل بشكل جيد جداً، كما أعتقد،
10:12
for pre-plannedمخطط لها مسبقا proceduresالإجراءات,
في الإجراءات المخطط لها مسبقاً،
10:14
but it's something you do have to pre-planخطة مسبقة.
ولكنه شيء لديك فيه خطة مسبقة.
10:16
So for other kindsأنواع of operationsعمليات,
لذلك فإنه لأنواع أخرى من العمليات،
10:19
there's definitelyقطعا a need for other
هناك بالتأكيد حاجة إلى
10:22
scaffold-basedسقالة القائم approachesاقتراب.
مقاربات أخرى قائمة على السقالة.
10:23
And when you think about designingتصميم
وعندما تفكر في تصميم
10:26
those other scaffoldsالسقالات, actuallyفعلا,
تلك السقالات الأخرى، ففي الحقيقة
10:28
you need a really multi-disciplinaryمتعددة التخصصات teamالفريق.
أنت بحاجة إلى فريق متعدد التخصصات
بكل ما تعنيه هذه الكلمة.
10:30
And so our teamالفريق has chemistsالكيميائيين,
حيث أن فريقنا فيه الكيميائيون،
10:32
it has cellخلية - زنزانة biologistsعلماء الأحياء, surgeonsالجراحين, physicistsعلماء الفيزياء even,
وعلماء الخلية، والجراحين، وحتى الفيزيائيون
10:34
and those people all come togetherسويا
ويأتي هؤلاء الناس معاً جميعاً
10:37
and we think really hardالصعب about
designingتصميم the materialsالمواد.
ونستغرق الكثير من الوقت للتفكير
حول تصميم المواد.
10:39
But we want to make them have enoughكافية informationمعلومات
ولكننا نريد أن نجعل الخلايا تحصل
على ما يكفي من المعلومات
10:42
that we can get the cellsخلايا to do what we want,
حتى تقوم بما نريد،
10:45
but not be so complexمركب as to make it difficultصعب
ولكن بنفس الوقت يجب ألا تكون الطريقة معقدة
لكيلا يكون من الصعب
10:47
to get to clinicعيادة.
التعامل معها سريرياً.
10:49
And so one of the things we think about a lot
ولذلك فإن أحد الأشياء التي نفكر بها كثيراً
10:51
is really tryingمحاولة to understandتفهم
هو في الحقيقة محاولة فهم
10:54
the structureبناء of the tissuesمناديل in the bodyالجسم.
بنية وهيكل الأنسجة في الجسم.
10:55
And so if we think of boneعظم,
حيث إذا فكرنا في العظام،
10:58
obviouslyبوضوح my ownخاصة favoriteالمفضل tissueمناديل ورقية,
الذي هو من الواضح نسيجي المفضل،
11:00
we zoomتكبير in, we can see,
عندما نقوم بالتكبير، فإننا يمكننا أن نرى،
11:02
even if you don't know anything
about boneعظم structureبناء,
حتى إذا كنت لا تعرف أي شيء عن هيكل العظام،
11:04
it's beautifullyجميل organizedمنظم,
really beautifullyجميل organizedمنظم.
أنه منظّم بطريقة جميلة، طريقة غاية في الجمال
11:06
We'veقمنا lots of bloodدم vesselsأوعية in there.
لدينا الكثير من الأوعية الدموية هناك.
11:08
And if we zoomتكبير in again, we see that the cellsخلايا
وإذا فمنا بالتكبير مرة أخرى، فسنرى أن الخلايا
11:10
are actuallyفعلا surroundedمحاط by a 3D matrixمصفوفة
هي فعلياً محاطة بمطرق ثلاثية الأبعاد
11:12
of nano-scaleنانو النطاق fibersألياف, and they give a lot
مؤلفة من ألياف طولها من مرتبة النانومتر،
وهذه الألياف تعطي الكثير
11:15
of informationمعلومات to the cellsخلايا.
من المعلومات للخلايا.
11:17
And if we zoomتكبير in again,
وإذا قمنا بالتكبير مرة أخرى،
11:20
actuallyفعلا in the caseقضية of boneعظم, the matrixمصفوفة
ففي الحقيقة في حالة العظام،
يكون المطرق
11:21
around the cellsخلايا is beautifullyجميل organizedمنظم
المحيط بالخلايا منظماً بشكل جميل
11:23
at the nanoنانو scaleمقياس, and it's a hybridهجين materialمواد
في مقياس النانو، ويكون عبارة عن مادة هجينة
11:26
that's partجزء organicعضوي, partجزء inorganicغير عضوي.
يكون جزء منها عضوياً، وجزء غير عضوي.
11:28
And that's led to a wholeكامل fieldحقل, really,
وهذا أدى حقيقة إلى حقل كامل،
11:31
that has lookedبدا at developingتطوير materialsالمواد
يقوم بالنظر إلى المواد المتطورة
11:33
that have this hybridهجين kindطيب القلب of structureبناء.
التي لها هذا النوع الهجين من البنية.
11:35
And so I'm showingتظهر here just two examplesأمثلة
هنا سأقوم بعرض مثالين فقط
11:38
where we'veقمنا madeمصنوع some materialsالمواد
that have that sortفرز of structureبناء,
حيث قمنا بصنع بعض المواد التي لها هذا النوع من البنية،
11:41
and you can really tailorخياط it.
حيث يمكننا تفصيل ذلك كما نريد.
11:44
You can see here a very squishyاسفنجي one
يمكنك أن ترى هنا مثالاً ذا بنية اسفنجية
11:46
and now a materialمواد that's alsoأيضا
this hybridهجين sortفرز of materialمواد
وهنا لدينا مثال لمادة هي أيضاً
من هذا النوع الهجين من المواد
11:48
but actuallyفعلا has remarkableلافت للنظر toughnessصلابة,
ولكنها في الواقع ذات متانة ملحوظة،
11:52
and it's no longerطويل brittleهش.
ولم تعد هشة أبداً.
11:54
And an inorganicغير عضوي materialمواد
would normallyبشكل طبيعي be really brittleهش,
حيث أن المواد غير العضوية تكون عادة هشة للغاية،
11:55
and you wouldn'tلن be ableقادر to have
ولن تكون قادراً على أن يكون لديك
11:58
that sortفرز of strengthقوة and toughnessصلابة in it.
هذا النوع من القوة والمتانة فيها.
11:59
One other thing I want to quicklyبسرعة mentionأشير is that
شيء آخر أريد أن أشير له بسرعة هو أن
12:01
manyكثير of the scaffoldsالسقالات we make
are porousمسامي, and they have to be,
العديد من السقالات التي نصنعها تكون مسامية البنية،
وهي يجب أن تكون كذلك،
12:04
because you want bloodدم vesselsأوعية to growتنمو in there.
لأنك تريد أن تنمو الأوعية الدموية ضمنها.
12:07
But the poresالمسام are actuallyفعلا oftentimesكثيرا ما
ولكن حجم المسامات في الحقيقة في كثير من الأحيان
12:09
much biggerأكبر than the cellsخلايا,
يكون أكبر بكثير من حجم الخلايا،
12:11
and so even thoughاعتقد it's 3D,
وعلى الرغم من البنية ثلاثية الأبعاد للسقالة،
12:12
the cellخلية - زنزانة mightربما see it more
as a slightlyبعض الشيء curvedمنحن surfaceسطح - المظهر الخارجي,
إلا أن الخلية قد تراها وكأنها سطح منحنٍ قليلاً،
12:14
and that's a little bitقليلا unnaturalغير طبيعي.
وهذا الأمر هو غير طبيعي قليلاً.
12:17
And so one of the things you can think about doing
ولذلك فإن أحد الأشياء التي يمكن أن تفكر بالقيام بها
12:19
is actuallyفعلا makingصناعة scaffoldsالسقالات
with slightlyبعض الشيء differentمختلف dimensionsأبعاد
هو في الواقع صنع سقالات بأبعاد مختلفة قليلاً
12:21
that mightربما be ableقادر to surroundطوق your cellsخلايا in 3D
التي قد تكون قادرة على تطويق الخلايا بشكل ثلاثي الأبعاد
12:24
and give them a little bitقليلا more informationمعلومات.
وتعطيهم معلومات أكثر قليلاً.
12:27
And there's a lot of work going
on in bothكلا of these areasالمناطق.
وهناك الكثير من العمل الذي يجري الآن
في كل من هذه المجالات.
12:29
Now finallyأخيرا, I just want to talk a little bitقليلا about
الآن في النهاية، أريد فقط أن أتحدث قليلاً عن
12:33
applyingتطبيق this sortفرز of thing to cardiovascularالقلب والأوعية الدموية diseaseمرض,
تطبيقات ما تكلمت عنه في الأمراض القلبية الوعائية،
12:37
because this is a really bigكبير clinicalمرضي problemمشكلة.
لأن هذه مشكلة سريرية كبيرة حقاً.
12:40
And one of the things that we know is that,
وأحد الأمور التي نعرفها هي،
12:43
unfortunatelyلسوء الحظ, if you have a heartقلب attackهجوم,
لسوء الحظ، إذا حدثت لك أزمة قلبية،
12:46
then that tissueمناديل ورقية can startبداية to dieموت,
ثم بدأت تلك الأنسجة بالتموّت،
12:49
and your outcomeنتيجة mayقد not be very good over time.
فقد لا تكون نتائجك جيدة جداً على مر الزمن.
12:52
And it would be really great, actuallyفعلا,
في الواقع سيكون أمراً رائعاً حقاً،
12:55
if we could stop that deadميت tissueمناديل ورقية
إذا كان يمكن أن نوقف هذا النسيج المتموت
12:57
eitherإما from dyingوفاة or help it to regenerateتجدد.
من الموت أو أن نساعده على التجدد.
12:59
And there's lots and lots of stemإيقاف
cellخلية - زنزانة trialsمحاكمات going on worldwideفي جميع أنحاء العالم,
وهناك الكثير والكثير من تجارب الخلايا الجذعية
التي تجري في جميع أنحاء العالم،
13:03
and they use manyكثير differentمختلف typesأنواع of cellsخلايا,
والتي تَستخدم العديد من الأنواع المختلفة من الخلايا،
13:06
but one commonمشترك themeالمقدمة that seemsيبدو to be comingآت out
ولكن يبدو أن السمة المشتركة التي تبرز
13:08
is that actuallyفعلا, very oftenغالبا, those cellsخلايا will dieموت
هو أنه في الواقع، في كثير من الأحيان
تلك الخلايا سوف تموت
13:11
onceذات مرة you've implantedمزروع them.
حالما تتم زراعتها.
13:14
And you can eitherإما put them into the heartقلب
حيث يمكنك أما أن تزرعها مباشرة في القلب
13:15
or into the bloodدم systemالنظام,
أو ضمن الجملة الدموية،
13:17
but eitherإما way, we don't seemبدا to be ableقادر
ولكن في كلتا الحالتين، لا يبدو أننا قادرون
13:19
to get quiteالى حد كبير the right numberرقم of cellsخلايا
على الحصول على العدد الصحيح تماماً من الخلايا
13:22
gettingالحصول على to the locationموقعك we want them to
للوصول إلى الموقع الذي نريدهم فيه
13:24
and beingيجرى ableقادر to deliverايصال the sortفرز of beautifulجميلة
لتكون قادرة على تقديم هذا النوع من
13:26
cellخلية - زنزانة regenerationتجديد that we would like to have
تجديد الخلايا المناسب الذي نود أن يحدث
13:30
to get good clinicalمرضي outcomesالنتائج.
للحصول على نتائج سريرية جيدة.
13:33
And so some of the things that we're thinkingتفكير of,
ولذلك فإن بعض الأشياء التي نفكر فيها،
13:36
and manyكثير other people in the fieldحقل are thinkingتفكير of,
كما يفكر فيها العديد من الأشخاص الآخرين
العاملين في هذا الحقل،
13:38
are actuallyفعلا developingتطوير materialsالمواد for that.
في الحقيقة هي تطوير هذا النوع من المواد.
13:42
But there's a differenceفرق here.
ولكن هنالك فرق هنا.
13:45
We still need chemistryكيمياء, we still need mechanicsعلم الميكانيكا,
ما زلنا بحاجة الكيمياء، ما زلنا بحاجة الميكانيكا،
13:46
we still need really interestingمثير للإعجاب topographyتضاريس,
ما زلنا بحاجة الطوبوغرافيا الممتعة
13:48
and we still need really interestingمثير للإعجاب
waysطرق to surroundطوق the cellsخلايا.
وما زلنا بحاجة للاهتمام حقاً بإيجاد طرق لتطويق الخلايا.
13:51
But now, the cellsخلايا alsoأيضا
ولكن الآن، الخلايا أيضاً
13:54
would probablyالمحتمل quiteالى حد كبير like a materialمواد
ربما سوف تكون تماماً مثل مادة
13:56
that's going to be ableقادر to be conductiveموصل,
تكون قادرة على أن تكون موصلة،
13:58
because the cellsخلايا themselvesأنفسهم will respondرد very well
لأن الخلايا بحد ذاتها سوف تستجيب بشكل جيد
14:00
and will actuallyفعلا conductسلوك signalsإشارات
betweenما بين themselvesأنفسهم.
وسوف تجري في الواقع إشارات ما بين بعضهم البعض.
14:05
You can see them now
يمكنك أن تراها الآن
14:08
beatingالضرب synchronouslyمتزامن on these materialsالمواد,
حيث أن الخلايا تنبض بشكل متزامن ضمن هذه المواد،
14:10
and that's a very, very excitingمثير developmentتطوير
وهذا تطور مثير جداً
14:12
that's going on.
يحدث الآن.
14:15
So just to wrapلف up, I'd like to actuallyفعلا say that
لذلك لأختم، أود فعلاً أن أقول
14:17
beingيجرى ableقادر to work in this sortفرز of fieldحقل,
أن تكون قادراً على العمل في هذا النوع من المجالات،
14:22
all of us that work in this fieldحقل
وجميعنا الذين يعملون في هذا المجال
14:24
that's not only super-excitingفائقة مثيرة scienceعلم,
فإن هذا ليس فقط فرع من العلوم شديد الإثارة،
14:26
but alsoأيضا has the potentialمحتمل
ولكنه أيضاً لديه القدرة الكامنة
14:28
to impactتأثير on patientsالمرضى,
على التأثير على المرضى،
14:30
howeverومع ذلك bigكبير or smallصغير they are,
وسواء كان هذا التأثير صغيراً أو كبيراً
14:32
is really a great privilegeامتياز.
فإنه حقاً لشرف عظيم.
14:35
And so for that, I'd like to thank all of you as well.
ومن أجل هذا، أود أن أشكر كل واحد منكم كذلك.
14:36
Thank you.
شكراً لكم.
14:39
(Applauseتصفيق)
(تصفيق)
14:41
Translated by Ahmad A. Al-Awwad
Reviewed by Khalid Marbou

▲Back to top

About the speaker:

Molly Stevens - Biomaterials researcher
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue.

Why you should listen

At Imperial College London, Molly Stevens heads a highly multidisciplinary research group that designs bioactive materials for regenerative medicine and biosensing. It's fundamental science with an eye to practical applications as healthcare products.

Among the products from her lab: an engineered bone, cardiac tissue suitable for use in transplants, and disease-sensing nanoparticle aggregates that change color in the presence of even tiny quantities of cancer-related enzymes, making early sensing possible. As Stevens told The Lancet: "It's right down at the nanoscience level. It's really exciting stuff, but it actually results in something very tangibly useful."

More profile about the speaker
Molly Stevens | Speaker | TED.com