ABOUT THE SPEAKER
Anthony Atala - Surgeon
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs.

Why you should listen

Anthony Atala is the director of the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, where his work focuses on growing and regenerating tissues and organs. His team engineered the first lab-grown organ to be implanted into a human -- a bladder -- and is developing experimental fabrication technology that can "print" human tissue on demand.

In 2007, Atala and a team of Harvard University researchers showed that stem cells can be harvested from the amniotic fluid of pregnant women. This and other breakthroughs in the development of smart bio-materials and tissue fabrication technology promises to revolutionize the practice of medicine.

More profile about the speaker
Anthony Atala | Speaker | TED.com
TED2011

Anthony Atala: Printing a human kidney

Энтони Атала: Печатая человеческую почку

Filmed:
3,095,211 views

Хирург Энтони Атала демонстрирует раннюю стадию эксперимента, который может однажды решить проблему с донорскими органами: 3D принтер, использующий живые клетки для создания почки, годной к пересадке. Благодаря подобной технологии 10 лет назад молодой пациент доктора Аталы Люк Масселла, которого мы увидим на сцене, получил мочевой пузырь.
- Surgeon
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs. Full bio

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

00:15
There's actuallyна самом деле a majorглавный healthздоровье crisisкризис todayCегодня
0
0
3000
Наши дни – время серьёзного кризиса
00:18
in termsсроки of the shortageнехватка of organsорганы.
1
3000
2000
в плане нехватки органов.
00:20
The factфакт is that we're livingживой longerдольше.
2
5000
2000
Факт в том, что мы живем дольше.
00:22
MedicineЛекарственное средство has doneсделанный a much better jobработа
3
7000
2000
Медицина гораздо лучше справляется
00:24
of makingизготовление us liveжить longerдольше,
4
9000
2000
с тем, чтобы продлить нам жизнь.
00:26
and the problemпроблема is, as we ageвозраст,
5
11000
2000
И проблема в том, что с возрастом
00:28
our organsорганы tendиметь тенденцию to failпотерпеть неудачу more,
6
13000
3000
наши органы всё больше отказывают.
00:31
and so currentlyВ данный момент
7
16000
2000
И на данный момент
00:33
there are not enoughдостаточно organsорганы to go around.
8
18000
2000
на всех органов не хватает.
00:35
In factфакт, in the last 10 yearsлет,
9
20000
2000
Фактически, за последние 10 лет
00:37
the numberномер of patientsпациентов requiringтребующий an organорган has doubledдвойной,
10
22000
3000
количество пациентов, нуждающихся в органах, удвоилось.
00:40
while in the sameодна и та же time,
11
25000
2000
В то же время
00:42
the actualфактический numberномер of transplantsтрансплантаты has barelyедва goneпрошло up.
12
27000
3000
количество органов, пригодных для трансплантации, едва увеличилось.
00:45
So this is now a publicобщественности healthздоровье crisisкризис.
13
30000
2000
Это стало кризисом здравоохранения.
00:47
So that's where this fieldполе comesвыходит in
14
32000
2000
Вот тогда и оказывается полезным то,
00:49
that we call the fieldполе of regenerativeрегенеративный medicineлекарственное средство.
15
34000
2000
что мы называем регенеративной медициной.
00:51
It really involvesвключает в себя manyмногие differentдругой areasрайоны.
16
36000
2000
Она включает в себя много разных сфер.
00:53
You can use, actuallyна самом деле, scaffoldsстроительные леса,
17
38000
2000
Мы можем использовать как бы строительные леса, –
00:55
biomaterialsбиоматериалы --
18
40000
2000
биоматериалы, –
00:57
they're like the pieceкусок of your blouseблузка or your shirtРубашка --
19
42000
2000
похожие на кусок материала вашей кофты или рубашки,
00:59
but specificконкретный materialsматериалы you can actuallyна самом деле implantимплантат in patientsпациентов
20
44000
3000
только эти материалы можно имплантировать пациентам,
01:02
and they will do well and help you regenerateрегенерировать.
21
47000
3000
и они отлично подойдут и помогут регенерировать.
01:05
Or we can use cellsячейки aloneв одиночестве,
22
50000
3000
Или же мы можем использовать только клетки,
01:08
eitherили your very ownсвоя cellsячейки
23
53000
2000
либо ваши собственные клетки,
01:10
or differentдругой stemстебель cellклетка populationsпопуляции.
24
55000
2000
либо другие, популяции стволовых клеток,
01:12
Or we can use bothи то и другое.
25
57000
2000
либо используем и те и другие.
01:14
We can use, actuallyна самом деле, biomaterialsбиоматериалы
26
59000
2000
Мы можем использовать биоматериалы
01:16
and the cellsячейки togetherвместе.
27
61000
2000
и клетки одновременно.
01:18
And that's where the fieldполе is todayCегодня.
28
63000
3000
Вот чего достигла сегодня эта область медицины.
01:21
But it's actuallyна самом деле not a newновый fieldполе.
29
66000
2000
Хотя на самом деле это не новая область.
01:23
Interestinglyинтересно, this is a bookкнига
30
68000
2000
Как ни странно, вот книга,
01:25
that was publishedопубликованный back in 1938.
31
70000
3000
опубликованная в 1938 году,
01:28
It's titledтитулованный "The Cultureкультура of Organsорганы."
32
73000
2000
она называется "Культура органов."
01:30
The first authorавтор, AlexisAlexis Carrelкабина для индивидуальной научной работы, a NobelНобель Prizeприз winnerпобедитель.
33
75000
3000
первый автор, Алексис Каррел, лауреат Нобелевской премии.
01:33
He actuallyна самом деле devisedизобретенные some of the sameодна и та же technologiesтехнологии
34
78000
2000
Фактически он изобрёл некоторые из технологий,
01:35
used todayCегодня for suturingсшивающий bloodкровь vesselsсуд,
35
80000
2000
используемых сегодня для сшивания кровеносных сосудов,
01:37
and some of the bloodкровь vesselсудно graftsтрансплантаты we use todayCегодня
36
82000
3000
Также некоторые современные сосудистые трансплантаты
01:40
were actuallyна самом деле designedпредназначенный by AlexisAlexis.
37
85000
3000
были разработаны ещё Алексисом.
01:43
But I want you to noteзаметка his co-authorсоавтор:
38
88000
3000
Но мне хотелось бы отметить его соавтора,
01:46
CharlesЧарльз LindberghЛиндберг.
39
91000
2000
Чарльза Линдберга.
01:48
That's the sameодна и та же CharlesЧарльз LindberghЛиндберг
40
93000
3000
Это тот самый Чарльз Линдберг,
01:51
who actuallyна самом деле spentпотраченный the restотдых of his life
41
96000
2000
который потратил остаток своей жизни,
01:53
workingза работой with AlexisAlexis
42
98000
2000
работая с Алексисом
01:55
at the RockefellerРокфеллер Instituteинститут in Newновый YorkЙорк
43
100000
2000
в институте Рокфеллера в Нью-Йорке
01:57
in the areaплощадь of the cultureкультура of organsорганы.
44
102000
2000
в области культур органов.
01:59
So if the field'sэто месторождение been around for so long,
45
104000
2000
Но если эта область существует так долго,
02:01
why so fewмало clinicalклиническая advancesдостижения?
46
106000
2000
почему же клинических достижений так мало?
02:03
And that really has to do to manyмногие differentдругой challengesпроблемы.
47
108000
3000
На самом деле это связано с многими проблемами,
02:06
But if I were to pointточка to threeтри challengesпроблемы,
48
111000
2000
но если выделить три основных проблемы,
02:08
the first one is actuallyна самом деле the designдизайн of materialsматериалы
49
113000
2000
то первая – это разработка материалов,
02:10
that could go in your bodyтело
50
115000
2000
которые можно поместить в тело
02:12
and do well over time.
51
117000
2000
и которые не испортятся со временем.
02:14
And manyмногие advancesдостижения now,
52
119000
2000
Сейчас исследования продвинулись,
02:16
we can do that fairlyдовольно readilyлегко.
53
121000
2000
так что мы можем сделать это достаточно легко.
02:18
The secondвторой challengeвызов was cellsячейки.
54
123000
2000
Вторая проблема – это клетки.
02:20
We could not get enoughдостаточно of your cellsячейки to growрасти outsideза пределами of your bodyтело.
55
125000
3000
Мы не могли вырастить достаточное количество клеток вне вашего тела.
02:23
Over the last 20 yearsлет, we'veмы в basicallyв основном tackledрешать that.
56
128000
3000
За последние 20 лет мы практически с этим справились.
02:26
ManyМногие scientistsученые can now growрасти manyмногие differentдругой typesтипы of cellsячейки.
57
131000
2000
Многие учённые уже сейчас могут выращивать разные виды клеток,
02:28
Plusплюс we have stemстебель cellsячейки.
58
133000
2000
плюс у нас есть стволовые клетки.
02:30
But even now, 2011,
59
135000
3000
Но даже сейчас, в 2011 году,
02:33
there's still certainопределенный cellsячейки that we just can't growрасти from the patientпациент.
60
138000
4000
некоторые клетки мы пока не можем вырастить, взяв их у пациента.
02:37
Liverпечень cellsячейки, nerveнерв cellsячейки, pancreaticпанкреатический cellsячейки --
61
142000
3000
Нервные клетки, клетки печени, поджелудочной железы –
02:40
we still can't growрасти them even todayCегодня.
62
145000
3000
их мы не можем вырастить даже сегодня.
02:43
And the thirdв третьих challengeвызов is vascularityсосудистость,
63
148000
2000
И, наконец, третья проблема – сосуды,
02:45
the actualфактический supplyпоставка of bloodкровь
64
150000
3000
снабжение кровью,
02:48
to allowпозволять those organsорганы or tissuesтканей to surviveуцелеть
65
153000
3000
чтобы эти органы и ткани могли выжить,
02:51
onceодин раз we regenerateрегенерировать them.
66
156000
2000
после того как мы их регенерировали.
02:53
So we can actuallyна самом деле use biomaterialsбиоматериалы now.
67
158000
2000
Сейчас мы можем использовать биоматериалы.
02:55
This is actuallyна самом деле a biomaterialбиоматериал.
68
160000
2000
Вот это – на самом деле биоматериал.
02:57
We can weaveткать them, knitвязать them, or we can make them like you see here.
69
162000
3000
Из него мы можем ткать, вязать или сделать то, что вы видите здесь.
03:00
This is actuallyна самом деле like a cottonхлопок candyконфеты machineмашина.
70
165000
3000
Это что-то вроде машины по созданию сахарной ваты.
03:03
You saw the sprayспрей going in.
71
168000
2000
Вы видели, как туда поступает спрэй.
03:05
That was like the fibersволокна of the cottonхлопок candyконфеты
72
170000
2000
Это как волокна сахарной ваты,
03:07
creatingсоздание this structureсостав, this tubularizedtubularized structureсостав,
73
172000
2000
создающие эту трубчатую структуру.
03:09
whichкоторый is a biomaterialбиоматериал
74
174000
2000
Это биоматериал,
03:11
that we can then use
75
176000
2000
который мы можем использовать,
03:13
to help your bodyтело regenerateрегенерировать
76
178000
2000
чтобы помочь вашему телу регенерировать,
03:15
usingс помощью your very ownсвоя cellsячейки to do so.
77
180000
3000
используя для этого свои собственные клетки.
03:18
And that's exactlyв точку what we did here.
78
183000
2000
Именно это мы и сделали в этом случае.
03:20
This is actuallyна самом деле a patientпациент
79
185000
2000
Это пациент,
03:22
who [was] presentedпредставленный with a deceasedумерший organорган,
80
187000
2000
который пришел к нам с отмершим органом,
03:24
and we then createdсозданный one of these smartумная biomaterialsбиоматериалы,
81
189000
3000
и мы создали один из этих хитрых биоматериалов,
03:27
and then we then used that smartумная biomaterialбиоматериал
82
192000
2000
а затем использовали этот хитрый биоматериал,
03:29
to replaceзамещать and repairремонт
83
194000
3000
чтобы заменить и починить
03:32
that patient'sпациента structureсостав.
84
197000
2000
структуру тела пациента.
03:34
What we did was we actuallyна самом деле
85
199000
2000
Фактически мы использовали
03:36
used the biomaterialбиоматериал as a bridgeмост
86
201000
2000
биоматериал в качестве моста так,
03:38
so that the cellsячейки in the organорган
87
203000
2000
чтобы клетки в этом органе
03:40
could walkходить on that bridgeмост, if you will,
88
205000
2000
могли бы, так сказать, пройти по этому мосту
03:42
and help to bridgeмост the gapразрыв
89
207000
2000
и помочь восстановить брешь,
03:44
to regenerateрегенерировать that tissueткань.
90
209000
2000
регенерировав ткани.
03:46
And you see that patientпациент now sixшесть monthsмесяцы after
91
211000
2000
И здесь вы можете видеть пациента спустя полгода,
03:48
with an X-rayРентгеновский showingпоказ you the regeneratedрегенерировать tissueткань,
92
213000
3000
а также рентгеновский снимок, показывающий регенерированные ткани,
03:51
whichкоторый is fullyв полной мере regeneratedрегенерировать
93
216000
2000
которые полностью восстановлены,
03:53
when you analyzeанализировать it underпод the microscopeмикроскоп.
94
218000
3000
что видно также под микроскопом.
03:56
We can alsoтакже use cellsячейки aloneв одиночестве.
95
221000
2000
Мы также можем использовать только клетки.
03:58
These are actuallyна самом деле cellsячейки that we obtainedполученный.
96
223000
3000
Вот клетки, которые мы получили.
04:01
These are stemстебель cellsячейки that we createСоздайте from specificконкретный sourcesисточники,
97
226000
3000
Это стволовые клетки, которые мы создали из особых источников,
04:04
and we can driveводить машину them to becomeстали heartсердце cellsячейки,
98
229000
2000
и мы можем заставить их стать клетками сердца.
04:06
and they startНачало beatingбитье in cultureкультура.
99
231000
2000
И они начинают сокращаться в культуре,
04:08
So they know what to do.
100
233000
2000
так что они знают, что делать.
04:10
The cellsячейки geneticallyгенетически know what to do,
101
235000
2000
Клетки генетически знают, что делать,
04:12
and they startНачало beatingбитье togetherвместе.
102
237000
2000
и они начинают биться вместе.
04:14
Now todayCегодня, manyмногие clinicalклиническая trialsиспытания
103
239000
2000
Сегодня разные виды стволовых клеток
04:16
are usingс помощью differentдругой kindsвиды of stemстебель cellsячейки
104
241000
2000
используют во множестве клинических испытаний
04:18
for heartсердце diseaseболезнь.
105
243000
2000
по поводу заболеваний сердца.
04:20
So that's actuallyна самом деле now in patientsпациентов.
106
245000
3000
То есть эти клетки сейчас в теле пациентов.
04:23
Or if we're going to use largerбольше structuresсооружения
107
248000
2000
Или, если нужны структуры побольше,
04:25
to replaceзамещать largerбольше structuresсооружения,
108
250000
2000
нужно заменить структуры побольше,
04:27
we can then use the patient'sпациента ownсвоя cellsячейки,
109
252000
2000
мы можем использовать клетки самих пациентов
04:29
or some cellклетка populationНаселение,
110
254000
2000
или некоторые популяции клеток
04:31
and the biomaterialsбиоматериалы,
111
256000
2000
вместе с биоматериалами,
04:33
the scaffoldsстроительные леса, togetherвместе.
112
258000
2000
играющими роль строительных лесов.
04:35
So the conceptконцепция here:
113
260000
2000
Вот суть этой концепции:
04:37
so if you do have a deceasedумерший or injuredпострадавший organорган,
114
262000
3000
если у вас повреждённый или отмерший орган,
04:40
we take a very smallмаленький pieceкусок of that tissueткань,
115
265000
2000
мы берём небольшой кусочек этой ткани,
04:42
lessМеньше than halfполовина the sizeразмер of a postageпочтовые расходы stampпечать.
116
267000
3000
размером меньше половины почтовой марки,
04:45
We then teaseдразнить the cellsячейки apartКроме,
117
270000
3000
затем мы разделяем его на клетки
04:48
we growрасти the cellsячейки outsideза пределами the bodyтело.
118
273000
2000
и выращиваем их вне тела.
04:50
We then take a scaffoldстроительные леса, a biomaterialбиоматериал --
119
275000
3000
затем берем основу, биоматериал,
04:53
again, looksвыглядит very much like a pieceкусок of your blouseблузка or your shirtРубашка --
120
278000
3000
опять же, выглядит похоже на кусок вашей блузки или рубашки.
04:56
we then shapeформа that materialматериал,
121
281000
2000
Далее мы придаем ему форму
04:58
and we then use those cellsячейки to coatПальто that materialматериал
122
283000
3000
и покрываем материал клетками, –
05:01
one layerслой at a time --
123
286000
2000
слой за слоем, –
05:03
very much like bakingвыпечка a layerслой cakeкекс, if you will.
124
288000
3000
что-то вроде выпечки многослойного пирога.
05:06
We then placeместо it in an oven-likeпечь, как deviceустройство,
125
291000
2000
Затем мы помещаем это в "печь" для тканей,
05:08
and we're ableв состоянии to createСоздайте that structureсостав
126
293000
2000
и так мы можем создать нужную структуру
05:10
and bringприносить it out.
127
295000
2000
и достать её оттуда.
05:12
This is actuallyна самом деле a heartсердце valveклапан
128
297000
2000
Это настоящий сердечный клапан
05:14
that we'veмы в engineeredинженерии,
129
299000
2000
который мы создали.
05:16
and you can see here, we have the structureсостав of the heartсердце valveклапан
130
301000
3000
Как вы можете видеть, у нас есть структура сердечного клапана,
05:19
and we'veмы в seededзасевали that with cellsячейки,
131
304000
3000
и мы засеяли её клетками,
05:22
and then we exerciseупражнение it.
132
307000
2000
и теперь мы проводим упражнения.
05:24
So you see the leafletsлистовки openingоткрытие and closingзакрытие --
133
309000
2000
Вы видите открывающиеся и закрывающиеся лепестки
05:26
of this heartсердце valveклапан
134
311000
2000
этого сердечного клапана.
05:28
that's currentlyВ данный момент beingявляющийся used experimentallyопытным путем
135
313000
4000
На данный момент это эксперимент,
05:32
to try to get it to furtherв дальнейшем studiesисследования.
136
317000
3000
который готовится к будущим исследованиям.
05:35
AnotherДругая technologyтехнологии
137
320000
2000
На пациентах мы использовали
05:37
that we have used in patientsпациентов
138
322000
2000
ещё одну технологию,
05:39
actuallyна самом деле involvesвключает в себя bladdersмочевой пузырь.
139
324000
2000
касающуюся мочевых пузырей.
05:41
We actuallyна самом деле take a very smallмаленький pieceкусок of the bladderмочевой пузырь from the patientпациент --
140
326000
3000
Мы взяли маленький кусочек мочевого пузыря пациента, –
05:44
lessМеньше than halfполовина the sizeразмер of a postageпочтовые расходы stampпечать.
141
329000
3000
размером меньше половины почтовой марки.
05:47
We then growрасти the cellsячейки outsideза пределами the bodyтело,
142
332000
2000
Потом мы вырастили клетки вне тела,
05:49
take the scaffoldстроительные леса, coatПальто the scaffoldстроительные леса with the cellsячейки --
143
334000
2000
взяли основу, покрыли основу клетками, –
05:51
the patient'sпациента ownсвоя cellsячейки, two differentдругой cellклетка typesтипы.
144
336000
3000
собственными клетками пациента двух типов.
05:54
We then put it in this oven-likeпечь, как deviceустройство.
145
339000
3000
Поместили всё в устройство вроде печи,
05:57
It has the sameодна и та же conditionsусловия as the humanчеловек bodyтело --
146
342000
2000
внутри которой поддерживались условия как внутри тела,
05:59
37 degreesстепени centigradeстоградусный, 95 percentпроцент oxygenкислород.
147
344000
3000
37 градусов по Цельсию, 95% кислорода.
06:02
A fewмало weeksнедель laterпозже, you have your engineeredинженерии organорган
148
347000
3000
Несколько недель спустя у нас был искусственный орган,
06:05
that we're ableв состоянии to implantимплантат back into the patientпациент.
149
350000
3000
который мы могли имплантировать пациенту.
06:08
For these specificконкретный patientsпациентов, we actuallyна самом деле just sutureсутура these materialsматериалы.
150
353000
3000
Конкретно для этих пациентов мы просто сшили эти материалы.
06:11
We use three-dimensionalтрехмерный imaginingвоображающий analysisанализ,
151
356000
3000
Мы используем трёхмерный цифровой анализ,
06:14
but we actuallyна самом деле createdсозданный these biomaterialsбиоматериалы by handрука.
152
359000
3000
но в действительности эти биоматериалы созданы вручную.
06:18
But we now have better waysпути
153
363000
2000
Но теперь у нас есть лучшие способы
06:20
to createСоздайте these structuresсооружения with the cellsячейки.
154
365000
2000
создать эти структуры с клетками.
06:22
We use now some typeтип of technologiesтехнологии,
155
367000
4000
Мы используем некоторые технологии,
06:26
where for solidтвердый organsорганы, for exampleпример,
156
371000
2000
где для цельных органов, например,
06:28
like the liverпечень,
157
373000
2000
таких как печень,
06:30
what we do is we take discardотбрасывать liversпечень.
158
375000
3000
мы берём отбракованную печень.
06:33
As you know, a lot of organsорганы are actuallyна самом деле discardedотбрасываются, not used.
159
378000
3000
Как вы знаете, множество органов отбраковывается и не используется.
06:36
So we can take these liverпечень structuresсооружения,
160
381000
2000
Итак, мы можем взять эти структуры печени,
06:38
whichкоторый are not going to be used,
161
383000
2000
которые всё равно бы не использовались,
06:40
and we then put them in a washingмойка machine-likeмашина типа structureсостав
162
385000
4000
и поместить их в некоторое подобие стиральной машины,
06:44
that will allowпозволять the cellsячейки to be washedпромывали away.
163
389000
2000
которая сможет вымыть клетки прочь.
06:46
Two weeksнедель laterпозже,
164
391000
2000
Две недели спустя
06:48
you have something that looksвыглядит like a liverпечень.
165
393000
2000
вы получаете нечто, что выглядит как печень.
06:50
You can holdдержать it like a liverпечень,
166
395000
2000
Вы держите в руках как бы печень,
06:52
but it has no cellsячейки; it's just a skeletonскелет of the liverпечень.
167
397000
3000
но у неё нет клеток, это только скелет печени.
06:55
And we then can re-perfuseповторно заливать the liverпечень with cellsячейки,
168
400000
4000
Затем мы можем сделать перфузию печени клетками,
06:59
preservingсохранение the bloodкровь vesselсудно treeдерево.
169
404000
2000
сохранив дерево кровеносных сосудов.
07:01
So we actuallyна самом деле perfuseобрызгивать first the bloodкровь vesselсудно treeдерево
170
406000
3000
Фактически мы сначала перфузируем дерево сосудов
07:04
with the patient'sпациента ownсвоя bloodкровь vesselсудно cellsячейки,
171
409000
2000
собственными клетками сосудов пациента.
07:06
and we then infiltrateинфильтрат the parenchymaпаренхима with the liverпечень cellsячейки.
172
411000
3000
Затем мы инфильтруем паренхиму клетками печени.
07:09
And we now have been ableв состоянии just to showпоказать
173
414000
2000
И только в прошлом месяце
07:11
the creationсоздание of humanчеловек liverпечень tissueткань
174
416000
2000
нам удалось показать возможность
07:13
just this pastмимо monthмесяц
175
418000
2000
создания человеческой печени,
07:15
usingс помощью this technologyтехнологии.
176
420000
3000
используя эту технологию.
07:19
AnotherДругая technologyтехнологии that we'veмы в used
177
424000
2000
Другая использованная технология –
07:21
is actuallyна самом деле that of printingпечать.
178
426000
2000
технология печати.
07:23
This is actuallyна самом деле a desktopрабочий стол inkjetдля струйной печати printerпринтер,
179
428000
3000
Это как обычный струйный принтер,
07:26
but insteadвместо of usingс помощью inkчернила,
180
431000
2000
но вместо чернил
07:28
we're usingс помощью cellsячейки.
181
433000
2000
мы используем клетки.
07:30
And you can actuallyна самом деле see here the printheadпечатающая головка
182
435000
2000
Вы можете видеть печатающую головку,
07:32
going throughчерез and printingпечать this structureсостав,
183
437000
2000
которая движется и печатает структуру.
07:34
and it takes about 40 minutesминут to printРаспечатать this structureсостав.
184
439000
2000
Для такой печати требуется порядка 40 минут.
07:36
And there's a 3D elevatorлифт
185
441000
2000
Используется трёхмерный лифт,
07:38
that then actuallyна самом деле goesидет down one layerслой at a time
186
443000
2000
и печать идёт слой за слоем,
07:40
eachкаждый time the printheadпечатающая головка goesидет throughчерез.
187
445000
2000
после каждого прохода головки.
07:42
And then finallyв конце концов you're ableв состоянии to get that structureсостав out.
188
447000
3000
В итоге вы можете вынуть эту структуру,
07:45
You can popпоп that structureсостав out of the printerпринтер and implantимплантат it.
189
450000
3000
достать структуру из принтера и использовать для трансплантации.
07:48
And this is actuallyна самом деле a pieceкусок of boneкость
190
453000
2000
Вот настоящий кусок кости,
07:50
that I'm going to showпоказать you in this slideгорка
191
455000
3000
который я вам покажу на этом слайде.
07:53
that was actuallyна самом деле createdсозданный with this desktopрабочий стол printerпринтер
192
458000
3000
Он был создан с помощью принтера
07:56
and implantedимплантированный as you see here.
193
461000
3000
и имплантирован, как здесь видно.
07:59
That was all newновый boneкость that was implantedимплантированный
194
464000
2000
При помощи этой технологии мы создали
08:01
usingс помощью these techniquesметоды.
195
466000
3000
и имплантировали новую кость.
08:04
AnotherДругая more advancedпередовой technologyтехнологии we're looking at right now,
196
469000
4000
Мы разрабатываем другую, более продвинутую технологию,
08:08
our nextследующий generationпоколение of technologiesтехнологии,
197
473000
2000
это следующее поколение наших технологий
08:10
are more sophisticatedутонченный printersпринтеры.
198
475000
2000
с более сложными принтерами.
08:12
This particularконкретный printerпринтер we're designingпроектирование now
199
477000
3000
Мы сейчас разрабатываем такой принтер,
08:15
is actuallyна самом деле one where we printРаспечатать right on the patientпациент.
200
480000
3000
который будет печатать прямо на пациенте.
08:18
So what you see here --
201
483000
2000
Как здесь видно...
08:20
I know it soundsзвуки funnyвеселая,
202
485000
2000
Знаю, это звучит смешно,
08:22
but that's the way it worksработает.
203
487000
2000
но это именно так и работает.
08:24
Because in realityреальность, what you want to do
204
489000
3000
Потому что в действительности
08:27
is you actuallyна самом деле want to have the patientпациент on the bedпостель with the woundрана,
205
492000
3000
вот чего мы хотим добиться: допустим, у нас есть пациент с раной
08:30
and you have a scannerсканер,
206
495000
2000
и есть сканер,
08:32
basicallyв основном like a flatbedБортовые scannerсканер.
207
497000
2000
похожий на обычный плоский сканер.
08:34
That's what you see here on the right sideбоковая сторона.
208
499000
2000
Вы видите это на слайде справа;
08:36
You see a scannerсканер technologyтехнологии
209
501000
2000
вы видите технологию сканирования.
08:38
that first scansсканирование the woundрана on the patientпациент
210
503000
3000
Сначала рана пациента сканируется,
08:41
and then it comesвыходит back with the printheadsпечатающих
211
506000
3000
затем появляются печатающие головки,
08:44
actuallyна самом деле printingпечать the layersслои that you requireтребовать
212
509000
3000
которые печатают желаемые слои
08:47
on the patientsпациентов themselvesсамих себя.
213
512000
2000
прямо на самом пациенте.
08:49
This is how it actuallyна самом деле worksработает.
214
514000
2000
Вот как это работает.
08:51
Here'sВот the scannerсканер going throughчерез,
215
516000
2000
Вот проходит сканер,
08:53
scanningсканирование the woundрана.
216
518000
2000
сканируя рану.
08:55
Onceоднажды it's scannedсканируется,
217
520000
2000
После сканирования
08:57
it sendsпосылает informationИнформация in the correctверный layersслои of cellsячейки
218
522000
2000
посылается информация о том, какие нужны слои клеток
08:59
where they need to be.
219
524000
2000
и где они должны быть.
09:01
And now you're going to see here
220
526000
2000
А сейчас вы увидите демонстрацию,
09:03
a demoдемонстрация of this actuallyна самом деле beingявляющийся doneсделанный
221
528000
2000
как это на самом деле делается
09:05
in a representativeпредставитель woundрана.
222
530000
3000
на настоящей ране.
09:08
And we actuallyна самом деле do this with a gelгель so that you can liftлифт the gelгель materialматериал.
223
533000
3000
И мы это делаем с помощью геля, вы можете приподнять гель.
09:11
So onceодин раз those cellsячейки are on the patientпациент
224
536000
2000
Когда эти клетки попадают на пациента,
09:13
they will stickпридерживаться where they need to be.
225
538000
2000
они прилипнут туда, где они должны быть.
09:15
And this is actuallyна самом деле newновый technologyтехнологии
226
540000
2000
Это новая технология,
09:17
still underпод developmentразвитие.
227
542000
3000
она ещё в разработке.
09:20
We're alsoтакже workingза работой on more sophisticatedутонченный printersпринтеры.
228
545000
3000
Мы также разрабатываем более сложные принтеры.
09:23
Because in realityреальность, our biggestсамый большой challengeвызов
229
548000
2000
Потому что в наша настоящая большая цель –
09:25
are the solidтвердый organsорганы.
230
550000
2000
это цельные органы.
09:27
I don't know if you realizeпонимать this,
231
552000
2000
Я не знаю, известно ли вам,
09:29
but 90 percentпроцент of the patientsпациентов on the transplantпересадка listсписок
232
554000
4000
что 90% пациентов, ожидающих трансплантации,
09:33
are actuallyна самом деле waitingожидание for a kidneyпочка.
233
558000
3000
ждут почку.
09:36
PatientsПациенты are dyingумирающий everyкаждый day
234
561000
2000
Ежедневно пациенты умирают,
09:38
because we don't have enoughдостаточно of those organsорганы to go around.
235
563000
3000
потому что у нас нет достаточно этих органов.
09:41
So this is more challengingиспытывающий --
236
566000
2000
Это ещё более сложно:
09:43
largeбольшой organорган, vascularсосудистый,
237
568000
2000
большой орган с сосудами,
09:45
a lot of bloodкровь vesselсудно supplyпоставка,
238
570000
2000
со множеством кровеносных сосудов
09:47
a lot of cellsячейки presentнастоящее время.
239
572000
2000
и клеток разных типов.
09:49
So the strategyстратегия here is --
240
574000
2000
Вот наша стратегия.
09:51
this is actuallyна самом деле a CTКоннектикут scanсканирование, an X-rayРентгеновский --
241
576000
2000
Это компьютерная томография, рентген,
09:53
and we go layerслой by layerслой,
242
578000
2000
и мы идём слой за слоем,
09:55
usingс помощью computerizedкомпьютерный morphometricморфометрические imagingизображений analysisанализ
243
580000
2000
используя морфометрический компьютерный анализ
09:57
and 3D reconstructionреконструкция
244
582000
2000
и трёхмерную реконструкцию,
09:59
to get right down to those patient'sпациента ownсвоя kidneysпочки.
245
584000
3000
чтобы добраться до почек пациента.
10:02
We then are ableв состоянии to actuallyна самом деле imageобраз those,
246
587000
3000
Тогда мы можем "увидеть" их,
10:05
do 360 degreeстепень rotationвращение
247
590000
2000
сделать полный оборот,
10:07
to analyzeанализировать the kidneyпочка
248
592000
2000
чтобы проанализировать почку,
10:09
in its fullполный volumetricобъемный characteristicsхарактеристики,
249
594000
4000
её объемные характеристики,
10:13
and we then are ableв состоянии
250
598000
2000
после чего мы можем
10:15
to actuallyна самом деле take this informationИнформация
251
600000
2000
использовать эту информацию,
10:17
and then scanсканирование this
252
602000
2000
отсканировать их
10:19
in a printingпечать computerizedкомпьютерный formформа.
253
604000
2000
в печатаемой цифровой форме.
10:21
So we go layerслой by layerслой throughчерез the organорган,
254
606000
3000
Итак, мы идём слой за слоем через весь орган,
10:24
analyzingанализирующая eachкаждый layerслой as we go throughчерез the organорган,
255
609000
3000
анализируя каждый слой, пока идём через орган.
10:27
and we then are ableв состоянии to sendОтправить that informationИнформация, as you see here,
256
612000
4000
Затем можно передать информацию, как вы можете видеть здесь,
10:31
throughчерез the computerкомпьютер
257
616000
2000
через компьютер
10:33
and actuallyна самом деле designдизайн the organорган
258
618000
2000
и фактически создать орган
10:35
for the patientпациент.
259
620000
2000
для пациента.
10:37
This actuallyна самом деле showsшоу the actualфактический printerпринтер.
260
622000
3000
Сейчас вы видите настоящий принтер.
10:40
And this actuallyна самом деле showsшоу that printingпечать.
261
625000
2000
Видно, как он печатает.
10:42
In factфакт, we actuallyна самом деле have the printerпринтер right here.
262
627000
4000
Кстати, у нас прямо здесь есть принтер.
10:46
So while we'veмы в been talkingговорящий todayCегодня,
263
631000
3000
Пока мы тут говорили сегодня,
10:49
you can actuallyна самом деле see the printerпринтер
264
634000
3000
вы можете видеть принтер,
10:52
back here in the back stageсцена.
265
637000
3000
который находится здесь за сценой.
10:55
That's actuallyна самом деле the actualфактический printerпринтер right now,
266
640000
2000
Это настоящий принтер, работающий прямо сейчас,
10:57
and that's been printingпечать this kidneyпочка structureсостав
267
642000
2000
печатающий структуру почки,
10:59
that you see here.
268
644000
2000
как вы можете видеть.
11:01
It takes about sevenсемь hoursчасов to printРаспечатать a kidneyпочка,
269
646000
2000
Требуется семь часов, чтобы напечатать почку.
11:03
so this is about threeтри hoursчасов into it now.
270
648000
3000
Здесь печать идёт уже около трёх часов.
11:06
And Drдоктор. Kang'sКанга going to walkходить onstageна сцене right now,
271
651000
3000
Доктор Кан сейчас выйдет на сцену,
11:09
and we're actuallyна самом деле going to showпоказать you one of these kidneysпочки
272
654000
3000
и мы покажем одну из таких почек,
11:12
that we printedпечатные a little bitнемного earlierранее todayCегодня.
273
657000
3000
что мы напечатали сегодня раньше.
11:18
Put a pairпара of glovesперчатки here.
274
663000
2000
Надо надеть перчатки.
11:26
Thank you.
275
671000
2000
Спасибо.
11:28
Go backwardsназад.
276
673000
2000
Отойдите назад.
11:36
So, these glovesперчатки are a little bitнемного smallмаленький on me, but here it is.
277
681000
3000
Вот, перчатки мне немного малы, но вот она.
11:39
You can actuallyна самом деле see that kidneyпочка
278
684000
2000
Вы можете видеть эту почку,
11:41
as it was printedпечатные earlierранее todayCегодня.
279
686000
2000
которую мы напечатали сегодня.
11:43
(ApplauseАплодисменты)
280
688000
16000
(Аплодисменты)
11:59
Has a little bitнемного of consistencyконсистенция to it.
281
704000
3000
Она немножко не однородная.
12:03
This is Drдоктор. KangКан who'sкто been workingза работой with us on this projectпроект,
282
708000
3000
Это доктор Кан, который работал с нами над этим проектом.
12:06
and partчасть of our teamкоманда.
283
711000
2000
он в нашей команде.
12:08
Thank you, Drдоктор. KangКан. I appreciateценить it.
284
713000
3000
Спасибо, др. Хан, я ценю вашу помощь.
12:11
(ApplauseАплодисменты)
285
716000
5000
(Аплодисменты)
12:16
So this is actuallyна самом деле a newновый generationпоколение.
286
721000
2000
Это как раз новое поколение.
12:18
This is actuallyна самом деле the printerпринтер that you see here onstageна сцене.
287
723000
2000
То, что вы видите на сцене – это принтер,
12:20
And this is actuallyна самом деле a newновый technologyтехнологии we're workingза работой on now.
288
725000
3000
и это новая технология, над которой мы сейчас работаем.
12:24
In realityреальность, we now have a long historyистория of doing this.
289
729000
4000
В действительности мы делаем это давно.
12:28
I'm going to shareдоля with you a clipклип
290
733000
2000
Я покажу вам видео
12:30
in termsсроки of technologyтехнологии we have had in patientsпациентов now for a while.
291
735000
3000
о технологии, которую мы используем на пациентах уже некоторое время.
12:33
And this is actuallyна самом деле a very briefкраткое clipклип --
292
738000
2000
Это очень короткий ролик,
12:35
only about 30 secondsсекунд --
293
740000
2000
лишь 30 секунд,
12:37
of a patientпациент who actuallyна самом деле receivedполучено an organорган.
294
742000
3000
это пациент, которому пересадили орган.
12:40
(Videoвидео) LukeЛюк MassellaMassella: I was really sickбольной. I could barelyедва get out of bedпостель.
295
745000
2000
(Видео) Люк Масселла: Я был болен, я с трудом мог встать с постели.
12:42
I was missingотсутствует schoolшкола. It was prettyСимпатичная much miserableнесчастный.
296
747000
3000
Я пропускал школу. Это было очень печально.
12:45
I couldn'tне может go out
297
750000
2000
Я не мог выйти на улицу
12:47
and playиграть basketballбаскетбол at recessвыемка
298
752000
2000
и играть в баскетбол на перемене,
12:49
withoutбез feelingчувство like I was going to passпроходить out
299
754000
2000
не боясь, что упаду в обморок,
12:51
when I got back insideвнутри.
300
756000
2000
когда я вернусь в помещение.
12:53
I feltпочувствовал so sickбольной.
301
758000
3000
Чувствовал себя очень больным.
12:56
I was facingоблицовочный basicallyв основном a lifetimeпродолжительность жизни of dialysisдиализ,
302
761000
3000
Меня ожидал пожизненный диализ,
12:59
and I don't even like to think about what my life would be like
303
764000
2000
я даже не хочу думать, какой стала бы моя жизнь
13:01
if I was on that.
304
766000
2000
если бы это случилось.
13:03
So after the surgeryхирургия,
305
768000
2000
После операции
13:05
life got a lot better for me.
306
770000
2000
жизнь стала намного лучше.
13:07
I was ableв состоянии to do more things.
307
772000
2000
Я мог делать больше вещей.
13:09
I was ableв состоянии to wrestleупорная борьба in highвысокая schoolшкола.
308
774000
2000
Я мог заниматься борьбой в школе.
13:11
I becameстал the captainкапитан of the teamкоманда, and that was great.
309
776000
3000
Я стал капитаном команды, все стало замечательно.
13:14
I was ableв состоянии to be a normalнормальный kidдитя with my friendsдрузья.
310
779000
3000
Я смог стать нормальным ребёнком для моих друзей.
13:17
And because they used my ownсвоя cellsячейки to buildстроить this bladderмочевой пузырь,
311
782000
3000
Всё потому, что они использовали мои клетки для создания мочевого пузыря.
13:20
it's going to be with me.
312
785000
2000
Он останется со мной
13:22
I've got it for life, so I'm all setзадавать.
313
787000
3000
на всю жизнь, так что у меня всё в порядке.
13:25
(ApplauseАплодисменты)
314
790000
38000
(Аплодисменты)
14:03
JuanJuan EnriquezЭнрикес: These experimentsэксперименты sometimesиногда work,
315
828000
2000
Хуан Энрикес: Эти эксперименты иногда срабатывают,
14:05
and it's very coolкруто when they do.
316
830000
2000
и очень здорово, когда это происходит.
14:07
LukeЛюк, come up please.
317
832000
2000
Люк, поднимись сюда, пожалуйста.
14:14
(ApplauseАплодисменты)
318
839000
15000
(Аплодисменты)
14:29
So LukeЛюк, before last night,
319
854000
2000
Итак, Люк, до вчерашнего вечера
14:31
when'sкогда-х the last time you saw TonyТони?
320
856000
2000
когда ты последний раз видел Тони?
14:33
LMLM: Ten10 yearsлет agoтому назад, when I had my surgeryхирургия --
321
858000
3000
Л.М.: Десять лет назад, когда делали операцию,
14:36
and it's really great to see him.
322
861000
2000
и очень приятно увидеть его снова.
14:38
(LaughterСмех)
323
863000
2000
(Смех)
14:40
(ApplauseАплодисменты)
324
865000
6000
(Аплодисменты)
14:46
JEJE: And tell us a little bitнемного about what you're doing.
325
871000
2000
Х.Э.: Расскажи нам, чем ты занимаешься.
14:48
LMLM: Well right now I'm in collegeколледж at the UniversityУниверситет of ConnecticutКоннектикут.
326
873000
3000
Л.М.: Я учусь в колледже при Университете Коннектикута.
14:51
I'm a sophomoreвторокурсник and studyingизучение communicationsсвязь, TVТВ and massмасса mediaСМИ,
327
876000
4000
я второкурсник, изучаю коммуникации, телевидение и СМИ.
14:55
and basicallyв основном tryingпытаясь to liveжить life like a normalнормальный kidдитя,
328
880000
3000
Просто живу жизнью нормального ребёнка,
14:58
whichкоторый I always wanted growingрост up.
329
883000
2000
которым всегда хотел стать, когда рос.
15:00
But it was hardжесткий to do that when I was bornРодился with spinaрасщелины bifidaбифида
330
885000
2000
Но это сложно, если у тебя врождённая расщелина позвоночника,
15:02
and my kidneysпочки and bladderмочевой пузырь weren'tне было workingза работой.
331
887000
3000
и твои почки и мочевой пузырь не работают.
15:05
I wentотправился throughчерез about 16 surgeriesхирургические операции,
332
890000
2000
Я прошёл через 16 операций
15:07
and it seemedказалось impossibleневозможно to do that
333
892000
2000
и, когда в 10 лет у меня отказала почка,
15:09
when I was in kidneyпочка failureотказ when I was 10.
334
894000
3000
я думал, это уже невозможно исправить.
15:12
And this surgeryхирургия cameпришел alongвдоль
335
897000
2000
И тогда случилась эта операция,
15:14
and basicallyв основном madeсделал me who I am todayCегодня
336
899000
2000
которая сделала меня тем, кем я стал сегодня,
15:16
and savedсохранены my life.
337
901000
2000
и спасла мне жизнь.
15:18
(ApplauseАплодисменты)
338
903000
11000
(Аплодисменты)
15:29
JEJE: And Tony'sТони doneсделанный hundredsсотни of these?
339
914000
3000
Х.Э.: И Тони сделал сотни таких?
15:32
LMLM: What I know from, he's workingза работой really hardжесткий in his labлаборатория
340
917000
3000
Л.М.: Насколько я знаю, он усиленно работает в лаборатории
15:35
and comingприход up with crazyпсих stuffматериал.
341
920000
2000
и изобретает сумасшедшие вещи.
15:37
I know I was one of the first 10 people to have this surgeryхирургия.
342
922000
3000
Я знаю, что я был в первой десятке тех, кому провели такую операцию.
15:40
And when I was 10, I didn't realizeпонимать how amazingудивительно it was.
343
925000
3000
И когда мне было 10, я не осознал, как это было удивительно.
15:43
I was a little kidдитя, and I was like,
344
928000
2000
Я был маленьким ребёнком и думал:
15:45
"Yeah. I'll have that. I'll have that surgeryхирургия."
345
930000
2000
"Да, ладно, я сделаю себе эту операцию."
15:47
(LaughterСмех)
346
932000
2000
(Смех)
15:49
All I wanted to do was to get better,
347
934000
2000
Я хотел одного – поправиться,
15:51
and I didn't realizeпонимать how amazingудивительно it really was untilдо now that I'm olderстаршая
348
936000
3000
и пока я не вырос, я не понимал, насколько это удивительно.
15:54
and I see the amazingудивительно things that he's doing.
349
939000
3000
Теперь я вижу, какие удивительные вещи он делает.
15:58
JEJE: When you got this call out of the blueсиний --
350
943000
3000
Х.Э.: Когда тебе вот так неожиданно позвонили...
16:01
Tony'sТони really shyзастенчивый,
351
946000
2000
Тони очень стеснителен,
16:03
and it tookвзял a lot of convincingубедительный
352
948000
2000
и пришлось его долго уговаривать,
16:05
to get somebodyкто-то as modestскромный as TonyТони
353
950000
2000
чтобы такой скромник как Тони
16:07
to allowпозволять us to bringприносить LukeЛюк.
354
952000
3000
позволил привести Люка сюда.
16:10
So LukeЛюк, you go to your communicationsсвязь professorsпрофессора --
355
955000
2000
"Люк, отправляйся к своим профессорам по СМИ" –
16:12
you're majoringпо специальности in communicationsсвязь --
356
957000
2000
ты же специализируешься на коммуникациях, –
16:14
and you askпросить them for permissionразрешение to come to TEDТЕД,
357
959000
2000
"и спроси у них позволения приехать на TED,
16:16
whichкоторый mightмог бы have a little bitнемного to do with communicationsсвязь,
358
961000
2000
ведь TED имеет некоторое отношение к СМИ", –
16:18
and what was theirих reactionреакция?
359
963000
3000
какова была их реакция?
16:21
LMLM: MostНаиболее of my professorsпрофессора were all for it,
360
966000
2000
Л.М.: Большинство профессоров были за,
16:23
and they said, "Bringприносить picturesкартинки
361
968000
3000
они говорили "привези фотографии",
16:26
and showпоказать me the clipsклипсы onlineонлайн," and "I'm happyсчастливый for you."
362
971000
3000
"покажешь мне ролики в интернете" и "рад за тебя".
16:29
There were a coupleпара that were a little stubbornупертый,
363
974000
2000
Некоторые были немного упрямы,
16:31
but I had to talk to them.
364
976000
2000
так что пришлось отвести их в сторону
16:33
I pulledвытащил them asideв стороне.
365
978000
3000
и поговорить с ними.
16:36
JEJE: Well, it's an honorчесть and a privilegeпривилегия to meetвстретить you.
366
981000
2000
Х.Э.: Это честь и привилегия увидеть тебя.
16:38
Thank you so much. (LMLM: Thank you so much.)
367
983000
2000
Большое спасибо. (Л.М.: Спасибо вам большое.)
16:43
JEJE: Thank you, TonyТони.
368
988000
2000
Х.Э.: Спасибо, Тони.
16:45
(ApplauseАплодисменты)
369
990000
3000
(Аплодисменты)
Translated by Eugeniy Ivanov
Reviewed by Andriy Prischenko

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Anthony Atala - Surgeon
Anthony Atala asks, "Can we grow organs instead of transplanting them?" His lab at the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine is doing just that -- engineering over 30 tissues and whole organs.

Why you should listen

Anthony Atala is the director of the Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, where his work focuses on growing and regenerating tissues and organs. His team engineered the first lab-grown organ to be implanted into a human -- a bladder -- and is developing experimental fabrication technology that can "print" human tissue on demand.

In 2007, Atala and a team of Harvard University researchers showed that stem cells can be harvested from the amniotic fluid of pregnant women. This and other breakthroughs in the development of smart bio-materials and tissue fabrication technology promises to revolutionize the practice of medicine.

More profile about the speaker
Anthony Atala | Speaker | TED.com