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
TEDGlobal 2013

Molly Stevens: A new way to grow bone

Moli Stivens (Molly Stevens): Nov način da se generiše kost

Filmed:
1,271,408 views

Šta je potrebno da bi se regenerisala kost u velikim količinama? Klasična regeneracija kosti, gde se uzima kost sa pacijentovog kuka i presađuje na oštećenu kost negde drugde u telu, ograničena je i može prouzrokovati veliki bol samo nekoliko godina posle operacije. U informativnom govoru, Moli Stivens uvodi novu primenu matičnih ćelija koja koristi inherentnu mogućnost kosti da se regeneriše i proizvede velike količine koštanog tkiva na bezbolan način.
- Biomaterials researcher
Molly Stevens studies and creates new biomaterials that could be used to detect disease and repair bones and human tissue. Full bio

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

00:12
As humansљуди, it's in our natureприрода
0
462
1699
U našoj ljudskoj prirodi je
00:14
to want to improveпобољшати our healthздравље
and minimizeминимизирати our sufferingпатња.
1
2161
3294
da želimo da poboljšamo svoje zdravlje
i ublažimo patnju.
00:17
WhateverKako god life throwsбаци at us,
2
5455
1667
Koje god nam teškoće život priredi,
00:19
whetherда ли је it's cancerрак, diabetesдијабетес, heartсрце diseaseболест,
3
7122
2465
bilo da je to rak, dijabetes, bolest srca
00:21
or even brokenсломљен bonesкости, we want to try and get better.
4
9587
3192
ili čak slomljene kosti, želimo da
probamo da se oporavimo.
00:24
Now I'm headглава of a biomaterialsupravljanje biomaterijalima labлаб,
5
12779
2483
Ja sam šef laboratorije za biomaterijale
00:27
and I'm really fascinatedфасциниран by the way that humansљуди
6
15262
2740
i zaista sam fascinirana time kako ljudi
00:30
have used materialsматеријали in really creativeкреативан waysначини
7
18002
2468
na stvarno kreativne načine
koriste materijale
00:32
in the bodyтело over time.
8
20470
2744
u telu tokom vremena.
00:35
Take, for exampleпример, this beautifulЛепа blueПлави nacrenacre shellшкољка.
9
23214
3646
Uzmimo, na primer, ovu prelepu
plavu sedefnu školjku.
00:38
This was actuallyзаправо used by the MayansMaje
10
26860
1882
Nju su koristile Maje
00:40
as an artificialвештачки toothzub replacementзамена.
11
28742
3539
kao veštačku zamenu za zub.
00:44
We're not quiteприлично sure why they did it.
12
32281
1633
Nismo sigurni zbog čega su to radili.
00:45
It's hardтешко. It's durableizdržljivi.
13
33914
2576
Čvrsta je, izdržljiva,
00:48
But it alsoтакође had other very niceлеп propertiesсвојства.
14
36490
4118
ali ima i druga vrlo lepa svojstva.
00:52
In factчињеница, when they put it into the jawbonevilici,
15
40608
2280
Kad bi je stavili u viličnu kost,
00:54
it could integrateинтегрирати into the jawvilica,
16
42888
2907
mogla je da se integriše u vilicu,
00:57
and we know now with very sophisticatedсофистициран
17
45795
2098
a sada znamo, uz vrlo sofisticiranu
00:59
imagingza obradu slika technologiesтехнологије
18
47893
1673
tehnologiju snimanja,
01:01
that partдео of that integrationинтеграција comesдолази from the factчињеница
19
49566
2349
da ta integracija delom dolazi od toga
01:03
that this materialматеријал is designedдизајниран
20
51915
1687
što je ovaj materijal sačinjen
01:05
in a very specificспецифични way, has a beautifulЛепа chemistryхемија,
21
53602
2819
na veoma poseban način,
ima prelep hemijski sastav,
01:08
has a beautifulЛепа architectureархитектура.
22
56421
2228
ima prelepu konstrukciju.
01:10
And I think in manyмноги waysначини we can sortврста of think
23
58649
1752
Otprilike bismo mogli da mislimo
01:12
of the use of the blueПлави nacrenacre shellшкољка and the MayansMaje
24
60401
3007
o upotrebi plave sedefne školjke kod Maja
01:15
as the first realправи applicationапликација
25
63408
1520
kao o prvoj upotrebi
01:16
of the bluetoothBluetooth technologyтехнологија.
26
64928
2295
bluetooth (plavi zub) tehnologije.
01:19
(LaughterSmeh)
27
67223
1462
(Smeh)
01:20
But if we moveпотез on and think throughoutтоком historyисторија
28
68685
4393
Ali ako pogledamo nadalje kroz istoriju
01:25
how people have used differentразличит
materialsматеријали in the bodyтело,
29
73078
2984
kako su ljudi koristili
različite materijale u telu,
01:28
very oftenчесто it's been physiciansлекари
30
76062
1714
vrlo često su to bili lekari
01:29
that have been quiteприлично creativeкреативан.
31
77776
1392
koji su bili veoma kreativni.
01:31
They'veOni su takenузети things off the shelfpolica.
32
79168
1968
Uzimali su stvari
koje su im bile pri ruci.
01:33
One of my favoriteомиљени examplesпримери
33
81136
1885
Jedan od mojih omiljenih primera
01:35
is that of SirGospodine HaroldHarold RidleyRidley,
34
83036
3242
je ser Harold Ridli
01:38
who was a famousпознат ophthalmologistophthalmologist,
35
86278
2138
koli je bio poznati oftalmolog,
01:40
or at leastнајмање becameпостао a famousпознат ophthalmologistophthalmologist.
36
88416
2568
odnosno postao poznat oftalmolog.
01:42
And duringу току WorldSvet WarRat IIII, what he would see
37
90984
1927
Tokom 2. svetskog rata, viđao je
01:44
would be pilotsпилоти comingдолазе back from theirњихова missionsmisija,
38
92911
2852
pilote koji se vraćaju iz svojih misija
01:47
and he noticedПриметио that withinу склопу theirњихова eyesочи
39
95763
1752
i primetio je da su u očima
01:49
they had shardskrhotine of smallмали bitsбита of materialматеријал
40
97515
2940
imali male komadiće materijala
01:52
lodgeduložila withinу склопу the eyeоко,
41
100455
1520
zalepljene za oko,
01:53
but the very interestingзанимљиво thing about it
42
101975
1699
ali interesantno je bilo
01:55
was that materialматеријал, actuallyзаправо, wasn'tније causingизазивајући
43
103674
2293
to što taj materijal nije prouzrokovao
01:57
any inflammatoryzapaljive responseодговор.
44
105967
2013
nikakav otok.
01:59
So he lookedпогледао into this, and he figuredфигуред out
45
107980
2339
Pogledao ih je i zaključio
02:02
that actuallyзаправо that materialматеријал was little shardskrhotine of plasticпластика
46
110319
2604
da su to bile male krhotine od plastike
02:04
that were comingдолазе from the canopyнадстрешница of the SpitfiresSpitfajera.
47
112923
2739
sa kabine Spitfajera.
02:07
And this led him to proposeпредложити that materialматеријал
48
115662
2401
I to ga je navelo da predloži
taj materijal
02:10
as a newново materialматеријал for intraocularočnog lensesсочива.
49
118063
2762
kao novi materijal
za intraokularna sočiva.
02:12
It's calledпозвани PMMAPMMA, and it's now used
50
120825
2105
On se zove PMMA i danas ga koriste
02:14
in millionsмилиони of people everyсваки yearгодине
51
122930
1802
milioni ljudi svake godine
02:16
and helpsпомаже in preventingспречавање cataractskataraktu.
52
124732
2769
i pomaže u prevenciji katarakte.
02:19
And that exampleпример, I think, is a really niceлеп one,
53
127501
2309
Ovo je, ja mislim, zaista lep primer
02:21
because it helpsпомаже remindПодсетите us that in the earlyрано daysдана,
54
129810
2435
jer nas podseća da su u ranim danima
02:24
people oftenчесто choseизабрао materialsматеријали
55
132245
1953
ljudi često birali materijale
02:26
because they were bioinertbioinert.
56
134198
1885
jer su bioinertni.
02:28
TheirNjihova very purposeсврха was to
performизводити a mechanicalмеханички functionфункција.
57
136083
3512
Njihova svrha je bila
da obave mehaničku funkciju.
02:31
You'dTi bi put them in the bodyтело
58
139595
1450
Stavili biste ih u telo
02:33
and you wouldn'tне би get an adversenepovoljna responseодговор.
59
141045
2164
i ne biste dobili štetne efekte.
02:35
And what I want to showсхов you is that
60
143209
1668
Ono što želim da vam pokažem je
02:36
in regenerativeregenerativni medicineмедицина,
61
144877
1381
da smo u regenerativnoj medicini
02:38
we'veми смо really shiftedпомерено away from that ideaидеја
62
146258
1824
odmakli od te ideje
02:40
of takingузимајући a bioinertbioinert materialматеријал.
63
148082
1913
korišćenja bioinertnog materijala.
02:41
We're actuallyзаправо activelyактивно looking for materialsматеријали
64
149995
2289
U stvari, aktivno tražimo materijale
02:44
that will be bioactiveBiološki aktivan, that will interactИнтерактивно with the bodyтело,
65
152284
2968
koji će biti bioaktivni,
koji će biti u interakciji sa telom
02:47
and that furthermoreу наставку we can put in the bodyтело,
66
155252
2327
i koje, dalje, možemo staviti u telo,
02:49
they'llони ће have theirњихова functionфункција,
67
157579
1449
gde će obaviti svoju funkciju
02:51
and then they'llони ће dissolveраствара се away over time.
68
159028
4550
i rastvoriti se tokom vremena.
02:55
If we look at this schematicсхематски,
69
163578
1933
Ako pogledamo ovu šemu,
02:57
this is showingпоказивање you what we think of
70
165511
1601
ona vam pokazuje kako vidimo
02:59
as the typicalтипично tissue-engineeringtkiva-inženjering approachприступ.
71
167112
2137
tipičan metod inženjeringa tkiva.
03:01
We have cellsћелије there, typicallyобично from the patientпацијент.
72
169249
2844
Tu imamo ćelije, obično od pacijenta.
03:04
We can put those ontoна a materialматеријал,
73
172093
1882
Možemo ih staviti na materijal
03:05
and we can make that materialматеријал
very complexкомплекс if we want to,
74
173975
2708
i možemo napraviti taj materijal
kompleksnim, ako hoćemo,
03:08
and we can then growрасту that up in the labлаб
75
176708
2170
i zatim ga generisati u laboratoriji,
03:10
or we can put it straightравно back into the patientпацијент.
76
178878
2515
ili ga vratiti direktno u pacijenta.
03:13
And this is an approachприступ that's
used all over the worldсвет,
77
181393
2451
Ovo je metod koji se koristi širom sveta,
03:15
includingукључујући in our labлаб.
78
183844
3523
uključujući i našu laboratoriju.
03:19
But one of the things that's really importantважно
79
187367
2457
Jedna od stvari koja je vrlo važna
03:21
when we're thinkingразмишљање about stemстабљика cellsћелије
80
189824
1878
kada govorimo o matičnim ćelijama
03:23
is that obviouslyочигледно stemстабљика cellsћелије
can be manyмноги differentразличит things,
81
191702
2579
je to da, očigledno, one mogu
postati najrazličitije stvari,
03:26
and they want to be manyмноги differentразличит things,
82
194281
1764
i žele da postanu najrazličitije stvari,
03:28
and so we want to make sure that the environmentЖивотна средина
83
196045
1876
i zato želimo da okruženje
03:29
we put them into has enoughдовољно informationинформације
84
197921
2350
u koje ih stavljamo
ima dovoljno informacija
03:32
so that they can becomeпостати the right sortврста
85
200271
1996
da bi mogle da postanu odgovarajuća vrsta
03:34
of specialistспецијалиста tissueткиво.
86
202267
2686
specijalizovanog tkiva.
03:36
And if we think about the differentразличит typesврсте of tissuesткива
87
204953
3063
Kad govorimo o različitim vrstama tkiva
03:40
that people are looking at regeneratingponovno generisanje
88
208016
2019
koja ljudi žele da regenerišu
03:42
all over the worldсвет, in all the
differentразличит labsлабораторије in the worldсвет,
89
210035
2311
širom sveta i u različitim
laboratorijama širom sveta,
03:44
there's prettyприлично much everyсваки tissueткиво you can think of.
90
212346
2936
to su uglavnom sva tkiva
koja možete da zamislite.
03:47
And actuallyзаправо, the structureструктура of those tissuesткива
91
215282
1622
U stvari, struktura ovih tkiva
03:48
is quiteприлично differentразличит, and it's going to really dependзависи
92
216904
2614
je prilično različita i zavisiće od toga
03:51
on whetherда ли је your patientпацијент has any underlyingosnovne diseaseболест,
93
219518
2418
da li pacijent ima
neka skrivena oboljenja,
03:53
other conditionsуслови, in termsуслови of how
94
221936
3050
druga stanja, u smislu
03:56
you're going to regenerateрегенеришу your tissueткиво,
95
224986
1561
kako ćete regenerisati tkivo,
03:58
and you're going to need to think about the materialsматеријали
96
226547
1985
i moraćete da razmislite pažljivo
04:00
you're going to use really carefullyпажљиво,
97
228532
2054
o materijalima koje ćete koristiti,
04:02
theirњихова biochemistryбиокемија, theirњихова mechanicsmehanika,
98
230586
1725
o njihovom biohemijskom sastavu, mehanici,
04:04
and manyмноги other propertiesсвојства as well.
99
232311
3738
kao i o mnogim drugim osobinama.
04:08
Our tissuesткива all have very
differentразличит abilitiessposobnosti to regenerateрегенеришу,
100
236049
3300
Sva naša tkiva imaju vrlo različite
mogućnosti regeneracije,
04:11
and here we see poorлоше PrometheusPrometej,
101
239349
1742
i ovde vidimo jadnog Prometeja,
04:13
who madeмаде a ratherприлично trickyварљив careerкаријера choiceизбор
102
241091
3093
koji je napravio prilično
nezgodan izbor zanimanja
04:16
and was punishedkažnjeni by the Greekgrčki godsбогови.
103
244184
2934
i grčki bogovi su ga kaznili.
04:19
He was tiedvezane to a rockроцк, and an eagleорао would come
104
247118
2321
Vezan za stenu i orao je dolazio
04:21
everyсваки day to eatјести his liverјетра.
105
249439
1603
svakog dana da mu jede džigericu.
04:23
But of courseкурс his liverјетра would regenerateрегенеришу everyсваки day,
106
251042
2267
Ali, naravno, njegova jetra
se regenerisala svakog dana,
04:25
and so day after day he was punishedkažnjeni
107
253309
2272
i tako dan za danom pošto je kažnjen
04:27
for eternityEternity by the godsбогови.
108
255581
5797
za večnost od strane bogova.
04:33
And liverјетра will regenerateрегенеришу in this very niceлеп way,
109
261378
3880
Jetra će se regenerisati
na ovaj lep način,
04:37
but actuallyзаправо if we think of other tissuesткива,
110
265258
1776
ali ako govorimo o drugim tkivima,
04:39
like cartilagehrskavica, for exampleпример,
111
267034
1769
kao o hrskavici, na primer,
04:40
even the simplestнајједноставније nickницк and you're going to find it
112
268803
2056
dovoljan je čak i najmanji zarez,
04:42
really difficultтешко to regenerateрегенеришу your cartilagehrskavica.
113
270859
2443
i biće vam vrlo teško da je regenerišete.
04:45
So it's going to be very differentразличит from tissueткиво to tissueткиво.
114
273302
3114
Tako da će se to vrlo razlikovati
od tkiva do tkiva.
04:48
Now, boneкост is somewhereнегде in betweenизмеђу,
115
276416
2800
Kost je negde između,
04:51
and this is one of the tissuesткива
that we work on a lot in our labлаб.
116
279216
2900
i to je tkivo na kome dosta radimo
u našoj laboratoriji.
04:54
And boneкост is actuallyзаправо quiteприлично good at repairingpopravke.
117
282116
1984
Kost je u stvari prilično
zgodna za reparaciju.
04:56
It has to be. We'veMoramo probablyвероватно all had fracturesfrakture
118
284100
2013
Mora da bude. Svi smo
verovatno imali prelome
04:58
at some pointтачка or other.
119
286113
1812
nekad u životu.
04:59
And one of the waysначини that you can think
120
287925
2157
Jedan od načina na koji možete
05:02
about repairingpopravke your fractureфрактура
121
290082
1689
popraviti vaš prelom
05:03
is this procedureпроцедуре here, calledпозвани
an iliacilijaиnoj crestgrb harvestжетва.
122
291771
2827
je ova procedura, zvana
"žetva" ilijačnog grebena.
05:06
And what the surgeonhirurg mightМожда do
123
294598
1666
Hirurg može da
05:08
is take some boneкост from your iliacilijaиnoj crestgrb,
124
296264
3195
uzme deo kosti sa vašeg
ilijačnog grebena,
05:11
whichкоја is just here,
125
299459
1378
koji se nalazi ovde,
05:12
and then transplanttransplantacija that
somewhereнегде elseдруго in the bodyтело.
126
300837
2524
i presadi ga negde drugde u telo.
05:15
And it actuallyзаправо worksИзвођење радова really well,
127
303361
1600
I to funkcioniše dobro,
05:16
because it's your ownвластити boneкост,
128
304961
1499
jer je to vaša kost
05:18
and it's well vascularizedprokrvljen,
129
306460
1234
i dobro je vaskularizovana,
05:19
whichкоја meansзначи it's got a really good bloodкрв supplyснабдевање.
130
307694
2369
što znači da je dobro snabdevena krvlju.
05:22
But the problemпроблем is, there's
only so much you can take,
131
310063
2783
Ali problem je što se ne podnosi dobro,
05:24
and alsoтакође when you do that operationоперација,
132
312846
2923
i kada radite tu operaciju,
05:27
your patientsпацијенти mightМожда actuallyзаправо have significantзначајно painбол
133
315769
2539
pacijenti mogu osećati značajan bol
05:30
in that defectManu siteсите even two
yearsгодине after the operationоперација.
134
318308
3241
u tom defektnom području,
čak dve godine nakon operacije.
05:33
So what we were thinkingразмишљање is,
135
321549
1886
Razmišljali smo da
05:35
there's a tremendousстрашно need
for boneкост repairпоправка, of courseкурс,
136
323435
3149
postoji ogromna potreba za
reparacijom kosti, naravno,
05:38
but this iliacilijaиnoj crest-typegrb-tip approachприступ
137
326584
2487
ali ovaj metod sa ilijačnim grebenom
05:41
really has a lot of limitationsограничења to it,
138
329071
2432
ima mnogo ograničenja,
05:43
and could we perhapsможда recreatestvori
139
331503
2234
i da li bismo možda mogli
ponovo da pokrenemo
05:45
the generationгенерације of boneкост withinу склопу the bodyтело
140
333737
2169
stvaranje kosti u telu po potrebi,
05:47
on demandпотражња and then be ableу могуцности to transplanttransplantacija it
141
335906
3315
i zatim da je presadimo
05:51
withoutбез these very, very painfulболан aftereffectsnaknadne
142
339221
4905
bez tih veoma bolnih posledica
05:56
that you would have with the iliacilijaиnoj crestgrb harvestжетва?
143
344126
3683
koje se javljaju prilikom
"žetve" ilijačnog grebena?
05:59
And so this is what we did, and the way we did it
144
347809
2662
Ovo je ono što smo uradili, i to tako što
06:02
was by comingдолазе back to this typicalтипично tissue-engineeringtkiva-inženjering approachприступ
145
350471
3338
smo se vratili ovom uobičajenom
metodu inženjeringa tkiva,
06:05
but actuallyзаправо thinkingразмишљање about it ratherприлично differentlyдругачије.
146
353809
2387
ali razmišljajući na drugačiji način.
06:08
And we simplifiedпоједностављено it a lot,
147
356196
1919
Prilično smo ga uprostili
06:10
so we got ridрид of a lot of these stepsкораци.
148
358115
2051
i izbacili mnoge od ovih koraka.
06:12
We got ridрид of the need to
harvestжетва cellsћелије from the patientпацијент,
149
360166
2374
Izbacili smo potrebu da
uzimamo ćelije od pacijenta,
06:14
we got ridрид of the need to put
in really fancyфанци chemistrieschemistries,
150
362540
2917
da ih stavljamo u skupe hemikalije,
06:17
and we got ridрид of the need
151
365457
1692
i izbacili smo potrebu
06:19
to cultureкултура these scaffoldsskela in the labлаб.
152
367149
2828
da uzgajamo ove konture u laboratoriji.
06:21
And what we really focusedфокусиран on
153
369977
2179
Fokusirali smo se zapravo
06:24
was our materialматеријал systemсистем and makingстварање it quiteприлично simpleједноставно,
154
372156
3749
na naš materijalni sistem
i na to kako da ga uprostimo,
06:27
but because we used it in a really cleverпаметан way,
155
375905
2325
i zbog toga što smo ga
koristili na domišljat način,
06:30
we were ableу могуцности to generateГенериши enormousогроман amountsизноси of boneкост
156
378230
2647
mogli smo da generišemo
veliku količinu kosti
06:32
usingКористећи this approachприступ.
157
380877
1646
koristeći ovaj metod.
06:34
So we were usingКористећи the bodyтело
158
382523
1753
Koristili smo telo
06:36
as really the catalystкатализатор to help us
159
384276
2120
kao katalizator koji nam pomaže
06:38
to make lots of newново boneкост.
160
386396
2543
da napravimo mnogo nove kosti.
06:40
And it's an approachприступ that we call
161
388939
1583
To je metod koji nazivamo
06:42
the in vivoPusti ga bioreactorbioreaktor, and we were ableу могуцности to make
162
390522
2811
bioreaktor "in vivo",
i mogli smo da napravimo
06:45
enormousогроман amountsизноси of boneкост usingКористећи this approachприступ.
163
393333
2486
ogromne delove kosti pomoću ovog metoda.
06:47
And I'll talk you throughкроз this.
164
395819
1239
Provešću vas kroz to.
06:49
So what we do is,
165
397058
2480
Ono što radimo je sledeće:
06:51
in humansљуди, we all have a layerслој of stemстабљика cellsћелије
166
399538
2343
svi ljudi imaju sloj matičnih ćelija
06:53
on the outsideспоља of our long bonesкости.
167
401881
1888
sa spoljne strane dugačkih kostiju.
06:55
That layerслој is calledпозвани the periosteumpokosnice.
168
403769
1703
Taj sloj se naziva pokosnica.
06:57
And that layerслој is actuallyзаправо normallyнормално
169
405472
2288
Taj sloj je obično
06:59
very, very tightlyчврсто boundвезани to the underlyingosnovne boneкост,
170
407760
2649
vrlo čvrsto vezan za kost ispod njega
07:02
and it's got stemстабљика cellsћелије in it.
171
410409
1432
i u njemu ima matičnih ćelija.
07:03
Those stemстабљика cellsћелије are really importantважно
172
411841
1419
Te matične ćelije su vrlo važne
07:05
in the embryoембрион when it developsразвија,
173
413260
1809
u embrionu kad se razvija
07:07
and they alsoтакође sortврста of wakeпробудити up if you have a fractureфрактура
174
415069
2242
i one vas takođe bude kad imate prelom
07:09
to help you with repairingpopravke the boneкост.
175
417311
2861
da bi vam pomogle u reparaciji kosti.
07:12
So we take that periosteumpokosnice layerслој
176
420172
2093
Tako da uzimamo taj sloj pokosnice,
07:14
and we developedразвијен a way to injectубризгати underneathиспод it
177
422265
2990
i razvili smo način
da ispod njega ubrizgamo
07:17
a liquidтечност that then, withinу склопу 30 secondsсекунде,
178
425255
2816
tečnost koja se onda, za 30 sekundi,
07:20
would turnред into quiteприлично a rigidkruta gelgel
179
428071
1745
pretvara u prilično čvrst gel
07:21
and can actuallyзаправо liftлифт the
periosteumpokosnice away from the boneкост.
180
429816
3253
i tako može da odvoji pokosnicu od kosti.
07:25
So it createsствара, in essenceДуша, an artificialвештачки cavityšupljine
181
433069
3688
Tako da stvara veštačku šupljinu,
07:28
that is right nextследећи to bothи једно и друго the boneкост
182
436757
3547
kako do kosti, tako i
07:32
but alsoтакође this really richбогат layerслој of stemстабљика cellsћелије.
183
440304
3701
do ovog bogatog sloja
matičnih ćelija.
07:36
And we go in throughкроз a pinholepostavimo incisionrez
184
444005
1612
I ubacujemo je kroz majušni zarez
07:37
so that no other cellsћелије from the bodyтело can get in,
185
445617
2953
tako da druge ćelije iz tela
ne mogu da prodru unutra
07:40
and what happensсе дешава is that that
artificialвештачки in vivoPusti ga bioreactorbioreaktor cavityšupljine
186
448570
4792
i tako potom, ova veštačka
bioreaktorska "in vivo" šupljina
07:45
can then leadолово to the proliferationпролиферација of these stemстабљика cellsћелије,
187
453362
2676
dovodi do proliferacije
ovih matičnih ćelija
07:48
and they can formобразац lots of newново tissueткиво,
188
456038
2086
i one mogu da formiraju mnogo novog tkiva,
07:50
and then over time, you can harvestжетва that tissueткиво
189
458124
2318
i zatim, posle nekog vremena,
možete uzeti to tkivo
07:52
and use it elsewhereдругде in the bodyтело.
190
460442
2948
i upotrebiti ga bilo gde u telu.
07:55
This is a histologyhistološki slideклизање
191
463390
2144
Ovo je histološki prikaz
07:57
of what we see when we do that,
192
465534
2170
onoga što vidimo kad ovo uradimo,
07:59
and essentiallyУ суштини what we see
193
467704
2517
i u suštini vidimo
08:02
is very largeвелики amountsизноси of boneкост.
194
470221
1634
vrlo veliku zapreminu kosti.
08:03
So in this pictureслика, you can see the middleсредина of the legnoga,
195
471855
2480
Na ovoj slici možete videti sredinu noge,
08:06
so the boneкост marrowsrž,
196
474335
1501
koštanu srž,
08:07
then you can see the originalоригинал boneкост,
197
475836
1804
zatim možete videti prvobitnu kost
08:09
and you can see where that originalоригинал boneкост finisheszavrši sa,
198
477640
2856
i gde se ona završava,
08:12
and just to the left of that is the newново boneкост
199
480496
2511
i odmah levo od toga je nova kost
08:15
that's grownодрастао withinу склопу that bioreactorbioreaktor cavityšupljine,
200
483007
2037
koja je izrasla u bioreaktorskoj šupljini
08:17
and you can actuallyзаправо make it even largerвеће.
201
485044
2431
i možete čak i da napravite veću.
08:19
And that demarcationdemarkacija that you can see
202
487475
2627
Ova granica koju vidite
08:22
betweenизмеђу the originalоригинал boneкост and the newново boneкост
203
490102
2351
između originalne kosti i nove kosti
08:24
actsделује as a very slightблаго pointтачка of weaknessslabost,
204
492453
2013
deluje kao mala slaba tačka,
08:26
so actuallyзаправо now the surgeonhirurg can come alongзаједно,
205
494466
2134
i sad hirurg može da ide dalje.
08:28
can harvestжетва away that newново boneкост,
206
496600
2024
Može da uzme tu novu kost
za transplantaciju
08:30
and the periosteumpokosnice can growрасту back,
207
498624
2203
i pokosnica može ponovo da izraste,
08:32
so you're left with the legnoga
208
500827
1869
i ostaje vam noga
08:34
in the sameисти sortврста of stateдржава
209
502696
1550
u istom stanju
08:36
as if you hadn'tније operatedуправља on it in the first placeместо.
210
504246
2002
kao da je uopšte niste ni operisali.
08:38
So it's very, very lowниско in termsуслови of after-painafter bol.
211
506248
3849
Tako da je bol vrlo mali
08:42
comparedУ поређењу to an iliacilijaиnoj crestgrb harvestжетва.
212
510097
3855
u poređenju sa "žetvom" ilijačnog grebena.
I možete da proizvodite
različite zapremine kosti
08:45
And you can growрасту differentразличит amountsизноси of boneкост
213
513952
2104
08:48
dependingзависно on how much gelgel you put in there,
214
516056
2019
u zavisnosti od toga koiko gela stavite,
08:50
so it really is an on demandпотражња sortврста of procedureпроцедуре.
215
518075
3202
tako da se procedura obavlja po želji.
08:53
Now, at the time that we did this,
216
521277
2202
U vreme kada smo ovo radili,
08:55
this receivedпримљен a lot of attentionпажњу in the pressпритисните,
217
523479
3337
skrenuli smo priličnu pažnju štampe,
08:58
because it was a really niceлеп way
218
526816
2431
jer je to bio zaista lep način
09:01
of generatingгенерисање newново boneкост,
219
529247
1466
za generisanje nove kosti,
09:02
and we got manyмноги, manyмноги contactsконтакти
220
530713
1995
i mnogo ljudi nas je kontaktiralo
09:04
from differentразличит people that
were interestedзаинтересован in usingКористећи this.
221
532708
2618
koji su bili zainteresovani
da to upotrebe.
09:07
And I'm just going to tell you,
222
535326
1789
Reći ću vam samo
09:09
sometimesпонекад those contactsконтакти are very strangeчудан,
223
537115
2953
da su ponekad ti kontakti vrlo neobični,
09:12
slightlyмало unexpectedнеочекивано,
224
540068
1860
malo neočekivani
09:13
and the very mostнајвише interestingзанимљиво,
225
541928
3062
i veoma zanimljivi,
09:16
let me put it that way, contactконтакт that I had,
226
544990
2285
da tako kažem.
09:19
was actuallyзаправо from a teamтим of AmericanAmerikanac footballersfudbaleri
227
547275
3211
Kontaktirao me je tim američkog fudbala
09:22
that all wanted to have double-thicknessDupli-debljina skullslobanje
228
550486
3380
koji su želeli lobanje dvostruke debljine
09:25
madeмаде on theirњихова headглава.
229
553866
4281
na svojim glavama.
09:30
And so you do get these kindsврсте of contactsконтакти,
230
558156
2724
I kad dobijem takve zahteve,
09:32
and of courseкурс, beingбиће BritishBritanski
231
560880
2617
s obzirom da sam Britanka
09:35
and alsoтакође growingрастуће up in FranceFrancuska,
232
563497
1754
i odrasla u Francuskoj,
09:37
I tendтенденција to be very blunttupim,
233
565251
2142
obično sam vrlo iskrena,
09:39
and so I had to explainобјасни to them very nicelyлепо
234
567393
2041
i morala sam lepo da im objasnim
09:41
that in theirњихова particularпосебно caseслучај,
235
569434
1475
da u njihovom slučaju
09:42
there probablyвероватно wasn'tније that much in there
236
570909
2014
tu verovatno nema baš mnogo toga
09:44
to protectзаштитити in the first placeместо.
237
572923
2988
što bi trebalo zaštititi.
09:47
(LaughterSmeh)
238
575911
1570
(Smeh)
09:49
(ApplauseAplauz)
239
577481
1253
(Aplauz)
09:50
So this was our approachприступ,
240
578734
1855
I to je bio naš metod,
09:52
and it was simpleједноставно materialsматеријали,
241
580589
1644
jednostavni materijali,
09:54
but we thought about it carefullyпажљиво.
242
582233
1987
ali pažljivo smo promislili o tome.
09:56
And actuallyзаправо we know that those cellsћелије
243
584220
1620
I zapravo znamo da te ćelije
09:57
in the bodyтело, in the embryoембрион, as they developразвити
244
585840
2138
u telu, u embrionu, dok se razvijaju
09:59
can formобразац a differentразличит kindкинд of tissueткиво, cartilagehrskavica,
245
587978
3229
mogu formirati različite
vrste tkiva, hrskavice,
10:03
and so we developedразвијен a gelgel that was slightlyмало differentразличит
246
591207
2555
pa smo napravili malo drugačiji gel
10:05
in natureприрода and slightlyмало differentразличит chemistryхемија,
247
593762
2419
po prirodi i po hemijskom sastavu,
10:08
put it in there, and we were ableу могуцности to get
248
596181
2147
stavili ga unutra i uspeli da dobijemo
10:10
100 percentпроценат cartilagehrskavica insteadуместо тога.
249
598328
2178
stoprocentnu novu hrskavicu.
10:12
And this approachприступ worksИзвођење радова really well, I think,
250
600506
2008
Ovaj metod fukcioniše
jako dobro, ja mislim,
10:14
for pre-plannedprethodno planirano proceduresprocedure,
251
602514
2482
u prethodno planiranim procedurama,
10:16
but it's something you do have to pre-planpred-plan.
252
604996
2872
ali to je inače nešto
što morate da isplanirate.
10:19
So for other kindsврсте of operationsоперације,
253
607868
2268
Za druge vrste operacija
10:22
there's definitelyдефинитивно a need for other
254
610136
1697
potrebne su druge metode
10:23
scaffold-basedzasnovane na skele approachesприлази.
255
611833
2503
zasnovane na konturama.
10:26
And when you think about designingдизајнирање
256
614336
2369
I kada razmišljate o konstruisanju
10:28
those other scaffoldsskela, actuallyзаправо,
257
616705
1638
tih drugih kontura,
10:30
you need a really multi-disciplinarymulti-disciplinski teamтим.
258
618343
1971
treba vam multidisciplinarni tim.
10:32
And so our teamтим has chemistsхемичара,
259
620314
2065
Naš tim ima hemičare,
10:34
it has cellмобилни biologistsбиолози, surgeonsHirurzi, physicistsфизичари even,
260
622379
3377
ćelijske biologe, hirurge, čak i fizičare
10:37
and those people all come togetherзаједно
261
625756
2030
i svi ovi ljudi se skupljaju
10:39
and we think really hardтешко about
designingдизајнирање the materialsматеријали.
262
627786
2411
i zajedno razmišljamo
o konstrukciji materijala.
10:42
But we want to make them have enoughдовољно informationинформације
263
630197
2966
Želimo da dobiju dovoljno informacija
10:45
that we can get the cellsћелије to do what we want,
264
633163
2154
da bismo mogli da napravimo ćelije
da rade ono što želimo,
10:47
but not be so complexкомплекс as to make it difficultтешко
265
635317
2377
ali da ne budu suviše složene i da otežaju
10:49
to get to clinicклиника.
266
637694
1743
kliničku primenu.
10:51
And so one of the things we think about a lot
267
639437
2751
Jedna od stvari o kojima
mnogo razmišljamo
10:54
is really tryingпокушавајући to understandРазумем
268
642188
1795
je razumevanje
10:55
the structureструктура of the tissuesткива in the bodyтело.
269
643983
2377
strukture tkiva u telu.
10:58
And so if we think of boneкост,
270
646360
1660
Ako posmatramo kost,
11:00
obviouslyочигледно my ownвластити favoriteомиљени tissueткиво,
271
648020
2624
moje omiljeno tkivo, očigledno,
11:02
we zoomзоом in, we can see,
272
650644
1557
ako uveličamo možemo videti,
11:04
even if you don't know anything
about boneкост structureструктура,
273
652201
1882
čak i ako ne znamo ništa
o strukturi kosti,
11:06
it's beautifullyлијепо organizedорганизован,
really beautifullyлијепо organizedорганизован.
274
654083
2545
da je zaista divno organizovana.
11:08
We'veMoramo lots of bloodкрв vesselsпосуде in there.
275
656628
1887
Imamo puno krvnih sudova unutra.
11:10
And if we zoomзоом in again, we see that the cellsћелије
276
658515
2339
I ako ponovo uveličamo,
vidimo da su ćelije
11:12
are actuallyзаправо surroundedокружен by a 3D matrixMatrica
277
660854
2972
u stvari okružene 3D matriksom
11:15
of nano-scaleNano-skale fibersвлакна, and they give a lot
278
663826
2171
od nano-vlakana, i ona daju mnogo
11:17
of informationинформације to the cellsћелије.
279
665997
2182
informacija ćelijama.
11:20
And if we zoomзоом in again,
280
668179
1614
Ako ponovo uveličamo,
11:21
actuallyзаправо in the caseслучај of boneкост, the matrixMatrica
281
669793
2201
u slučaju kosti,
11:23
around the cellsћелије is beautifullyлијепо organizedорганизован
282
671994
2151
matriks oko ćelija je divno organizovan
11:26
at the nanoNano scaleСкала, and it's a hybridхибрид materialматеријал
283
674145
2467
u nano dimenzijama,
i to je hibridni materijal
11:28
that's partдео organicоргански, partдео inorganicнеоргански.
284
676612
2584
koji je delom organski,
a delom neorganski.
11:31
And that's led to a wholeцела fieldпоље, really,
285
679196
2072
I to je dovelo do čitave oblasti
11:33
that has lookedпогледао at developingразвој materialsматеријали
286
681268
2391
koja se bavila razvojem materijala
11:35
that have this hybridхибрид kindкинд of structureструктура.
287
683659
2748
koji imaju ovakvu hibridnu
vrstu strukture.
11:38
And so I'm showingпоказивање here just two examplesпримери
288
686407
3278
Pokazujem vam samo dva primera
11:41
where we'veми смо madeмаде some materialsматеријали
that have that sortврста of structureструктура,
289
689685
3120
gde smo napravili neke materijale
koji imaju takvu strukturu
11:44
and you can really tailorkrojač it.
290
692805
1438
koju možete da krojite.
11:46
You can see here a very squishysquishy one
291
694243
2064
Ovde vidite jedan sunđerast materijal,
11:48
and now a materialматеријал that's alsoтакође
this hybridхибрид sortврста of materialматеријал
292
696307
4099
i jedan koji je isto hibridan,
11:52
but actuallyзаправо has remarkableизузетно toughnessжилавост,
293
700406
1947
ali ima izuzetnu čvrstinu
11:54
and it's no longerдуже brittleкрт.
294
702369
1460
i nije više krt.
11:55
And an inorganicнеоргански materialматеријал
would normallyнормално be really brittleкрт,
295
703829
2456
Neorganski materijal je obično vrlo krt
11:58
and you wouldn'tне би be ableу могуцности to have
296
706285
1440
i ne biste mogli da dobijete
11:59
that sortврста of strengthснага and toughnessжилавост in it.
297
707725
2188
takvu snagu i izdržljivost.
12:01
One other thing I want to quicklyбрзо mentionпомени is that
298
709913
2489
Još bih htela brzo da pomenem to da su
12:04
manyмноги of the scaffoldsskela we make
are porousпорозно, and they have to be,
299
712402
2715
mnoge konture koje pravimo
porozne, a takve i treba da budu
12:07
because you want bloodкрв vesselsпосуде to growрасту in there.
300
715117
2103
jer želimo da tu prođu krvni sudovi.
12:09
But the poresпоре are actuallyзаправо oftentimescesto
301
717220
1877
Ali pore su često
12:11
much biggerвеће than the cellsћелије,
302
719097
1293
mnogo veće nego ćelije
12:12
and so even thoughипак it's 3D,
303
720390
1711
i čak i s obzirom da je u 3D,
12:14
the cellмобилни mightМожда see it more
as a slightlyмало curvedZakrivljena surfaceповршина,
304
722101
3355
ćelija ih može videti više kao
blago zakrivljenu površinu,
12:17
and that's a little bitмало unnaturalнеприродно.
305
725456
1676
a to je malo neprirodno.
12:19
And so one of the things you can think about doing
306
727132
2248
Jedna od stvari koju možete uraditi je
12:21
is actuallyзаправо makingстварање scaffoldsskela
with slightlyмало differentразличит dimensionsдимензије
307
729380
3148
da napravite konture
malo drugačijih dimenzija
12:24
that mightМожда be ableу могуцности to surroundокрузити your cellsћелије in 3D
308
732528
2793
koje bi mogle da okruže vaše ćelije u 3D
12:27
and give them a little bitмало more informationинформације.
309
735321
2569
i daju im malo više informacija.
12:29
And there's a lot of work going
on in bothи једно и друго of these areasобласти.
310
737890
3567
Ima puno posla u oba ova područja.
12:33
Now finallyконачно, I just want to talk a little bitмало about
311
741471
3969
Na kraju, želim samo malo da kažem
12:37
applyingприменом this sortврста of thing to cardiovascularкардиоваскуларни diseaseболест,
312
745440
2708
o primeni ovoga
na kardiovaskularne bolesti,
12:40
because this is a really bigвелики clinicalклинички problemпроблем.
313
748148
3263
jer je to veliki klinički problem.
12:43
And one of the things that we know is that,
314
751411
3585
Jedna stvar koju znamo je
12:46
unfortunatelyнажалост, if you have a heartсрце attackнапад,
315
754996
2239
da, nažalost, ako imate srčani udar,
12:49
then that tissueткиво can startпочетак to dieумрети,
316
757235
2902
to tkivo može da krene da odumire
12:52
and your outcomeисход mayможе not be very good over time.
317
760137
3751
i ishodi onda nisu baš dobri.
12:55
And it would be really great, actuallyзаправо,
318
763888
1710
A bilo bi sjajno
12:57
if we could stop that deadмртав tissueткиво
319
765598
1919
ako bismo mogli da sprečimo
12:59
eitherили from dyingумирање or help it to regenerateрегенеришу.
320
767517
3985
to odumiranje tkiva, ili da mu
omogućimo da se regeneriše.
13:03
And there's lots and lots of stemстабљика
cellмобилни trialsсуђења going on worldwideширом света,
321
771502
3248
Radi se mnogo testova
s matičnim ćelijama širom sveta
13:06
and they use manyмноги differentразличит typesврсте of cellsћелије,
322
774750
2072
koji koriste mnogo
različitih vrsta ćelija,
13:08
but one commonзаједнички themeтема that seemsИзгледа to be comingдолазе out
323
776822
2352
ali zajedničko za sve njih je
13:11
is that actuallyзаправо, very oftenчесто, those cellsћелије will dieумрети
324
779174
2999
da, u stvari, vrlo često
ove ćelije odumiru
13:14
onceједном you've implantedимплантиран them.
325
782173
1795
kada ih ugradite.
13:15
And you can eitherили put them into the heartсрце
326
783968
1875
Možete ih staviti u srce
13:17
or into the bloodкрв systemсистем,
327
785843
2020
ili u krvotok,
13:19
but eitherили way, we don't seemИзгледа to be ableу могуцности
328
787863
2362
ali u svakom slučaju, izgleda da ne možemo
13:22
to get quiteприлично the right numberброј of cellsћелије
329
790225
1867
da odredimo pravi broj ćelija
13:24
gettingдобијања to the locationлокација we want them to
330
792092
2242
koje stižu na potrebnu lokaciju
13:26
and beingбиће ableу могуцности to deliverиспоручи the sortврста of beautifulЛепа
331
794334
4494
i sposobne su da prenesu tu divnu
13:30
cellмобилни regenerationregeneracija that we would like to have
332
798828
2740
ćelijsku regeneraciju koju
bismo hteli da imamo
13:33
to get good clinicalклинички outcomesисходи.
333
801568
3417
da bismo dobili dobre kliničke ishode.
13:36
And so some of the things that we're thinkingразмишљање of,
334
804985
1983
Jedna stvar o kojoj razmišljamo,
13:38
and manyмноги other people in the fieldпоље are thinkingразмишљање of,
335
806968
3121
kao i drugi ljudi iz ove oblasti,
13:42
are actuallyзаправо developingразвој materialsматеријали for that.
336
810089
3006
je da proizvedemo materijale za to.
13:45
But there's a differenceразлика here.
337
813095
1619
Ali ovde postoji razlika.
13:46
We still need chemistryхемија, we still need mechanicsmehanika,
338
814714
2210
Još uvek nam trebaju hemikalije,
mehanika,
13:48
we still need really interestingзанимљиво topographyTopografija,
339
816924
2671
treba nam zanimljiva topografija
13:51
and we still need really interestingзанимљиво
waysначини to surroundокрузити the cellsћелије.
340
819595
2648
i još uvek nam trebaju zanimljivi načini
za ograđivanje ćelija.
13:54
But now, the cellsћелије alsoтакође
341
822243
2511
Ćelije bi
13:56
would probablyвероватно quiteприлично like a materialматеријал
342
824754
2025
verovatno volele materijal
13:58
that's going to be ableу могуцности to be conductiveProvodni,
343
826779
2018
koji će biti provodan,
14:00
because the cellsћелије themselvesсами will respondодговори very well
344
828797
4209
jer će onda dobro reagovati međusobno
14:05
and will actuallyзаправо conductponašanje signalsсигналима
betweenизмеђу themselvesсами.
345
833006
3479
i provoditi signale između sebe.
14:08
You can see them now
346
836485
1516
Ovde ih vidite kako
14:10
beatingпремлаћивање synchronouslysinhronizovano on these materialsматеријали,
347
838001
2475
pulsiraju sinhronizovano
na ovim materijalima
14:12
and that's a very, very excitingузбудљиво developmentразвој
348
840476
2779
i to je veoma uzbudljiv razvoj
14:15
that's going on.
349
843255
2114
koji se dešava trenutno.
14:17
So just to wrapзавити up, I'd like to actuallyзаправо say that
350
845369
4824
I za kraj, želela bih da kažem da
14:22
beingбиће ableу могуцности to work in this sortврста of fieldпоље,
351
850193
2356
je to što možemo da radimo
u jednoj ovakvoj oblasti,
14:24
all of us that work in this fieldпоље
352
852549
1654
svi mi koji radimo tu,
14:26
that's not only super-excitingSuper uzbudljivo scienceНаука,
353
854203
2509
koja nije samo super zanimljiva nauka,
14:28
but alsoтакође has the potentialпотенцијал
354
856712
2046
već ima i mogućnost
14:30
to impactутицај on patientsпацијенти,
355
858758
1968
da utiče na pacijente,
14:32
howeverМеђутим bigвелики or smallмали they are,
356
860726
2430
male ili velike,
14:35
is really a great privilegeпривилегија.
357
863156
1553
je zaista ogromna privilegija.
14:36
And so for that, I'd like to thank all of you as well.
358
864709
3144
I zato bih htela da se zahvalim
svima vama.
14:39
Thank you.
359
867853
1317
Hvala vam.
14:41
(ApplauseAplauz)
360
869170
4924
(Aplauz)
Translated by Milos Milosavljevic
Reviewed by Mile Živković

▲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