第629章 精微解剖
將引進唐順的事情搞定,楊平輕松了很多。
這樣,幹細胞實驗室有個做基礎研究的成員,很多工作開展起來容易很多。
在系統空間實驗室,楊平的實驗一直在繼續,幾乎每天都會利用合適的時間進去繼續實驗室。
對於幹細胞定向分化的誘導物質,楊平繼續收集,用冷凍電鏡一個一個地分辨記錄,然後再進行反向實驗確認,很多工作都是試錯性質,如果沒有強烈的興趣支撐,很難將枯燥的工作做得有聲有色。
興趣驅動著楊平在系統實驗室忘我地工作,將各種繁複的工作做得津津有味。
有些重複的工作,比如肌肉的單層細胞切片,楊平交給機械臂去完成。
機械臂雖然只能照著楊平的安排做工作,沒有任何主觀能動性,但是當苦力驅使還是不錯,至少它可以按照楊平的安排一絲不苟地完成布置的任務。
肌細胞,又稱為肌纖維,為長柱形的多核細胞,長1-40mm,直徑10-100μm,一條肌細胞含有幾十個甚至幾百個細胞核。
這些肌細胞如何組織成肌肉,相互之間如何連接?
然後神經、血管、淋巴管等結構如何穿梭其中,神經、血管、淋巴管又分多少層,每一層由什麽細胞構成,這些細胞之間又是如何連接。
這就是楊平目前要搞清楚的肌肉精微解剖。
在系統實驗室裡,除了時間非常廉價,這些機械手也是廉價的勞動力,因為它們可以依據需要任意增加。
實驗室顯得忙碌,但是井井有條,無數機械臂各自做著自己的工作。
肌肉切片的光鏡和電鏡圖片,全部存入計算機,然後利用計算機進行重建,重建出整塊肌肉的三維精微解剖圖。
這些基礎性的工作極為繁瑣,但是又特別重要,每一個環節不能有絲毫馬虎。
一塊肌肉做單細胞層切片,單單考慮肌細胞,矢狀面和冠狀面能夠做出至少兩萬多張切片,但是要考慮血管神經和淋巴管,三個截面能夠做出幾百萬張切片。
幾百萬張切片楊平不是甩手給電腦閱圖,而是親自一張一張地閱看,以做到心中有數。
在人體運動系統中,肌肉比骨骼、韌帶、肌腱等結構更複雜,如果能夠解析肌肉的精微解剖,那麽骨骼、韌帶和肌腱等結構自然而然就能解析。
如何做好單層細胞的肌肉切片,如何構建精微解剖,楊平通過大量的切片與構圖,摸索出一套方法,他將這套方法加以總結,然後應用到現實中的實驗,這樣減少試錯的時間。
科研中,很多時間浪費在試錯上,但是試錯又是必須經歷的過程。
每個科技行業一些資深公司為什麽能夠形成壟斷,比如,一些世界製藥巨頭,為什麽能夠形成壟斷,讓後來者難以超越,其中最重要的,就是他們的科研數據庫包括無數成功與失敗的數據,新興的公司投入巨資研發的藥物,很可能這些大公司幾十年前就已經試過是錯誤的。
所以這種公司時間越長,實驗越多,不管成功還是失敗的數據都是極為寶貴的,這些屬於核心機密,是確定技術門檻的重要一環。
還有的公司,比如一些高端鋼材製造公司,製造材料的配方都是幾十年或者上百年不斷試錯積累的數據,不是短時間可以超越的。
所以材料、化工、製藥等高技術含量的行業,後來追趕者很難超越前者,除非發生科技革命,變更賽道,否則不存在彎道超車。
從系統空間出來,楊平憑借記憶寫下自己總結的經驗,這些可是極為寶貴的東西,已經經過無數次試錯檢驗。
肌肉單層細胞切片的工作,由南都醫大數字醫學實驗室負責,他們構建數字人時已經獲得豐富經驗。
這個團隊當年完成數字人的時候,從20具捐獻的遺體中挑選出一具年輕小夥的遺體,利用亞毫米級的磨削技術,將遺體從頭到腳切成不足0.2毫米的薄片,一共被切成8972片,二十多個科研人員,不分晝夜,處理二十多萬張圖片,每張圖片的分辨率達到4040*5880,再利用這些圖片構建數字人。
不同的是,現在的肌肉切片,要做到單層細胞,要求的技術遠遠高於以前,而且處理的圖片更多,光是一個方向的切片處理就是幾十萬張,上百萬張。
而且每張圖片,要對細胞進行分辨,如果是已知細胞,搞清楚究竟屬於那一類細胞;如果是未知細胞,要搞清楚究竟是什麽細胞,還要單獨提出來進一步研究。
幹細胞定向培育成肌肉細胞的任務,由三博醫院的幹細胞實驗室完成,不僅僅要分化成肌肉細胞,還要分化出組成神經的細胞,組成血管的細胞,組成淋巴管的細胞,一塊完整肌肉涉及的所有細胞種類都要能夠定向培育。
完成這兩項工作之後,後面的步驟開始分化出兩條路線,一條是生物3D打印技術,一條是基因表達調控技術。
生物3D打印技術由銳行醫療公司的實驗室負責,而基因表達調控由南都醫大的遺傳學實驗室負責。
整個過程需要多個單位分工合作,如果不是三博醫院、南都醫大通力合作,聯系協調合作單位都需要一年半載。
這個課題投入的資源是巨大的,而且前途未卜,三博醫院和南都醫大果斷與堅定的支持,令楊平非常感動。
銳行醫療那邊的陳智,是生物工程專業畢業的碩士研究生,這位出色的研究生利用業余時間在攻讀南都理工的博士,他對醫療儀器和醫療器械的研發非常具有天賦,在黃佳才的授意下,他正組織團隊,研發新型生物3D打印機。
世界上現有的生物打印機無法完成一塊真正肌肉的打印,目前美國打印出的肌肉,只是肌肉細胞的堆砌,具備一部分功能而已,它沒有神經,沒有血管,而且細胞之間的連接也沒有做到仿真。
楊平的課題,每一個環節都是從基礎性的研究開始,難度非常大,究竟多久出成果也不知道。
科研的風險就在於,投入人力財力物力,不知道什麽時候出成果,而且不一定出成果。
這就是目前大家不願意投入基礎研究的原因。
而基礎研究又是最重要的,沒有基礎,其它應用研究如同沙灘上的大廈,隨時被別人推倒。
楊平將在系統實驗室獲得的經驗整理成資料,形成實驗指導,將資料交給宋子墨。
宋子墨翻看這本實驗指導,裡面寫到的實驗路線規劃非常清晰,具體方法也極為詳盡。
但這只有第一階段的實驗指導——獲取誘導物質的譜系圖。
當然只有第一階段的實驗指導,第二階段的實驗,楊平自己還沒完成呢。
宋子墨看完後,在看看對面正悠閑的楊平。
天賦,是一座無法逾越的大山。
如此複雜的實驗,楊平也是第一次接觸幹細胞領域,居然可以理出一條清晰的路線。
“你——以前搞過這方面的研究?”宋子墨不禁懷疑。
算了,這種問題是多余的。
脊柱外固定架,他還不是幾個月就整出來,真的有時候懷疑自己跟的教授是個外星人,哪天拉他去做個頭部CT,看看內部結構有什麽不同。
——
“教授,我能參與什麽項目?”
羅伯特對這事已經關注很久,這麽大的項目,他也想參與進去,即使分到小分支項目,也很不錯。
從肩膝關節多韌帶重建,到兒童前後交叉韌帶重建,再到一些醫療器械的開發,還有最近的脊柱外固定架技術,楊平一路高歌,勢如破竹,其科研能力絕對舉世罕見。
羅伯特擁有敏銳的專業判斷能力,他相信楊平的幹細胞培育肌肉的課題,一定可以取得突破,只是時間問題。
搭上楊平這趟車,是羅伯特一直渴望的事情。
楊平自己心裡有數,核心項目肯定不能讓他參加,關系好歸關系好,有些事情涉及到以後國家在科技方面的根基。
目前,美國那邊的尖端生物學技術,包括幹細胞研究項目,很多都是拒絕外國人參觀的,實行嚴格保密制度。
比如幹細胞的定向分化技術,如何獲得誘導蛋白,誘導蛋白有哪些,比例如何搭配,誘導分化的溫度等外在條件,幹細胞分化時的支架技術,這些都是實驗室的絕對機密。
就像航空工業的發動機技術,絕對不會出售或者開放。
不過,分支項目可以讓羅伯特參加,這樣可以擴展項目的外延。
楊平想了想,羅伯特是運動醫學專業,可以參與周邊項目,比如軟骨的研究。
“解析關節軟骨的結構,進行單層細胞的切片,利用切片再構建軟骨的三維精微解剖,我指的軟骨,包括與軟骨相連接的軟骨下骨及大量松質骨。”
楊平將軟骨的研究分配給羅伯特,這是羅伯特夢寐以求的,如果楊平的研究獲得突破,那麽羅伯特參與得項目也是革命性的。
以後軟骨損傷的病人,可以直接用病人的細胞,克隆出軟骨,移植填補損傷部位,而且完全與以前的軟骨一樣,還不會出現排斥反應。
“就這麽定了,唯教授馬首是瞻,我負責關節軟骨的精微解剖研究。”羅伯特成功登上順風車。
“我呢?”
奧古斯特也不甘示弱。
“你做椎間盤的精微解剖研究。”
奧古斯特是脊柱外科專業,自然分配和它專業相關的任務。
椎間盤的精微解剖比軟骨要複雜很多。
目前對腰椎間盤突出症的治療,最前沿的方法:人工椎間盤置換術,但是因為種種原因,人工椎間盤置換手術效果並不理想,而且並發症比較多。
如果以後能夠複製出人體自己的椎間盤,再植入椎間隙,比人工椎間盤置換要好很多。
“你做椎間盤的精微解剖研究,不要局限椎間盤,而要研究椎骨的上下終板及終板附近的椎骨,將它們看做一個整體研究。”樣品叮囑奧古斯特。
這是為以後的應用做鋪墊,骨與骨的愈合,是人體最容易最可靠的愈合,而其它組織與骨的愈合要困難很多。
如果以後做軟骨移植,單純移植軟骨,讓軟骨與骨去愈合,是一件愚蠢的事情。
將移植的軟骨設計成軟骨—骨複合體,讓骨作為愈合界面,事情就會順利很多。
同理,如果以後做椎間盤移植,讓椎間盤與上下軟骨終板愈合,幾乎不可能。
如果做出一個複合體:含有部分椎骨、上下軟骨終板及椎間盤的複合體。
移植物與受體的結合問題變成最容易最可靠的骨與骨的愈合。
雖然只是補充一句話,但是指明了不同的研究方向。
奧古斯特明白補充這句話的價值,所以大家都搶著爬楊平的順風車,有時候他一句話就可以指明方向,避免大量的試錯。
給羅伯特和奧古斯特的這些項目,是楊平課題的周邊研究和下遊項目,楊平暫時不能分散精力去做,交給他們去做,不僅可以保持與國際最頂尖的科研力量的聯系,又不會失去對課題核心技術的掌控。
也就是既保持合作,但又保持自己的主導權。
就像造飛機,自己將精力放在發動機等核心技術上,其它項目可以適當交給別人,不用什麽都自己研究製造。
這就是所謂的全球化和國際合作。
全球化和國際合作的精髓在於:我當老板,伱打工;我吃肉,你喝湯。
無論是軟骨的研究,還是椎間盤的研究,一旦成功,那也是巨大的突破。
羅伯特和奧古斯特非常樂意承擔這個任務,他們自信在楊教授的指導下,一定可以獲得成功。
而且,能夠跟著楊教授參與這麽大課題的一部分,這種機會不是誰都能有。
羅伯特和奧古斯特立刻開始行動,開始在腦海中為課題計劃打草稿。
獲得精微解剖的方法,楊教授已經有成熟的方法,他們只要照做就是,這樣可以縮短研究時間。
(本章完)