昆市,三清總部。
薛珅趴在電腦前,十指翻飛,噼裡啪啦的鍵盤聲響徹整個辦公室。
良久,他才停了下來,滿意地點擊鼠標,將一封長長的郵件發送出去。
“三個多月啊,人工管在豬上的實驗總算完了,實驗報告已經上傳,接下來就等著在人臨牀上應用了。”
“時間過得真快,一年時間眨眼就過去了。”
他看了看日曆,正好落在這一年的最後一個工作日,不發出長長的嘆。
“幸好今年兩個大項目都非常順利,衛總應該會很滿意吧,這升職加薪的事,估計就要提上日程囉。”
薛珅滋滋地想著,不自地咧著笑了起來。
篤篤篤!
突然有人敲門。
“這個暫時還沒有解決辦法,一些比較簡單的小型可以通過接到人的胳膊或者大上,利用人自的生長能力,長出管和神經,從而解決這個問題。”
“真實組織中的輸送是由非常複雜的生機制與理機制相互配合才得以實現,其中包括了管的生,可以在非常集的環境中向細胞持續輸送氧氣和營養質。”
“整個過程中,移植手和培養細胞的技都非常了,我就能幹。”
丁冕點點頭,又搖搖頭,說道:“不好說,我只有一個大概的設想。”
“那如果這一困難解決掉,我們培養出了大量的細胞,都來自於同一個,因此也沒有免疫反應,條件非常完。”
“主要難點有兩個。”
“這種新膀胱仿造自真實的膀胱,由3層質構,外層爲,層爲膀胱上皮,中間則是起著連接作用的組織蛋白膠原質,需要有一定的彈,整個結構看起來非常像一個烘焙夾心蛋糕。”
“所以呢,人造中,管的生一直是一個棘手的生學與工程學問題。”
“這個人工支架必須有合適的結構,才能讓細胞附著其上,生存,演化和分裂。”
薛珅忍不住道:“就像人造管一樣。”
薛珅饒有興趣地問道:“那它們之間的關鍵難點到底在哪裡呢?”
薛珅緩緩搖頭:“聽說過,但沒有主修過這方面的課程,因爲我是理學出,跟你們生科班出的不能比。”
丁冕點點頭,總結道:“是的,所以現在人造的難點就很明確了。”
“但是對於大型來說,依然是無解。”
丁冕在對面坐下,很客氣地問好:“薛博,你好,久仰大名,幸會幸會。”
薛珅心念電轉,他倒是不介意對方說話直接,而是人工管的項目進展,按道理來說屬於部機,如果不是部人員大到說,那隻能是來自衛總了。
見此,丁冕也不再發問,而是滔滔不絕地繼續說了下去。
“主要問題之一,就是人造結構中營養分和氧氣的擴散非常難以實現。”
“如果一切順利,最多一個月,人造膀胱在病人就能像正常膀胱一樣工作,再過幾個月,可降解支架會被分解,人造膀胱上會長出管和神經,跟周圍的組織連接起來。”
丁冕說到這裡,輕咳兩聲,端起書送進來的茶水,猛灌了一大口。
“我看過人造管的能參數,它所用到的彈蛋白質非常適合人造膀胱,可以提供比正常膀胱高出幾倍的彈,因此能更好地控制排尿,顯著改善患者的小便失癥狀。”
“時間長了以後,供的支架會降解在,新的細胞和管會長出來,徹底形一個新的。”
薛珅眼中驚訝之一閃而過,臉上迅速堆起笑容:“丁博,是你呀,真是稀客,請坐。”
薛珅趕收斂笑容,正襟危坐,喊了一聲:“請進。”
“但是目前人類還無法做到這一點,只能退而求其次,但利用人造支架構造出全功能的組織,就這一點,也非常困難。”
“人造膀胱移植技就能完地解決患者的困擾,不需要自取材,對病人的條件也沒有限制。”
“人造領域的聖盃是製造出心臟,腎臟,肺和肝臟這樣的實。”
“這裡的組織指的是多層次人組織,比如納米尺度的蛋白質,微米尺度的細胞,毫米尺度的管,釐米尺度的臟,它們最終生長整個。”
“那你知道人造的不同發展階段嗎?”丁冕繼續問道。
薛珅呵呵一笑道:“你好像還沒說明你的來意。”
“這在臨牀上有很多限制,有些病人的腸道並不健康,無法截取腸道,另一個長期使用下來,也會導致一些問題。”
“控多能幹細胞使其分化任意所需組織的能力,就是這一領域追求的終極目標。”
“可能大部分人聽到這個名字,會以爲是一個管理學或者工程學上的名詞,但它確確實實是一個生學名詞。”
“目前來說,大部分的人造移植,都有一個捐贈者,一般都是死人居多,因爲這種不需要嚴格的配型。”
“只有當細胞和細管之間的距離不足200微米時,向細胞輸送營養分,並移除廢纔可能實現。”
“然後我就在想下一個項目該幹嘛,衛總給我提點了幾句,頓時撥雲見日,讓我茅塞頓開。”
薛珅攤了攤手,笑而不語地看著他。
丁冕扶了扶眼鏡,侃侃而談道。
於是微微一笑,說道:“沒錯,是衛總告訴你的嗎?我下一步準備申請臨牀試驗了。”
“啪啪啪!”丁冕鼓起掌來,大聲讚道:“沒錯,你這樣的態度,正是我輩科研人的神,我一看就知道,這次沒找錯人。”
“細胞培養好後,會放在一個膀胱形狀的可降解生支架上,等整個新膀胱培育好,就會移植到患者。”
“人造膀胱培育及移植手在國外已經有了臨牀上的案例,但尚未普及,國尚未有過先例,對需要切除膀胱的患者來說,普遍的手方案是截取一段大腸,然後改造膀胱,再把輸尿管合上去。”
“接下來,我們把需要的細胞種植上去,可以是神經細胞,心細胞,視網細胞,等任何細胞。”
“這一點,也許以後可以用多能幹細胞分化技來解決吧,總之我還是有信心的。”
“他說人造移植,離不開納米技,正好你手上的人工管項目,也屬於人造,讓我有什麼想法的話,可以過來跟你探討一二,或許會有新的收穫。”
“很早以前,人們就意識到,要想生長出人組織,就得通過生人工支架來種植細胞,從而重新創造出原本由細胞外基質提供的環境。”
他了腦門,有些不好意思地說道:“對了,我好像還沒來得及說,我的新項目,正是人造膀胱項目。”
“你知道的,目前在科學界,全功能地製造出最複雜的人,仍然是一個遙不可及的目標,但是很多特殊組織的構造已經取得了很大的進展。”
“骨骼在納米尺度下,將蛋白質與礦質融合在一起,實現了它的特殊機械能,同時兼堅固與彈,能夠對抗因敵人或意外引起的損傷和裂痕,並且爲生長與重生做好準備。”
丁冕臉變得嚴肅起來,沉著說道:“這就牽扯到組織工程學的知識了。”
“這就是骨折之後能夠重新修復並癒合的奧所在。”
丁冕揮了揮手,說道:“其實難度並不是這樣分的,實與管狀結構看起來很接近,中間只隔著一級,但兩者之間的難度,遠比人們想象的要大,可能是從0到1的差距。”
“這些案例代表了一個新型學科的興起,這就是組織工程學。”
“至於人類能夠製造出的最簡單,都是扁平而且相對堅的,比如皮,角之類。”
“這意味著,構建出幾微米的功能化小型細胞結構是可行的,事實上我們也已經研發出這樣的微型人組織結構,做類。”
薛珅聽得神,連聲催促道:“下面呢?接著說。”
丁冕一拍大,高興壞了:“太好了,那說明這個項目很功啊,看來我這趟是來對了。”
“在人組織中,細胞以非常複雜的方式排列,或多或地形對稱的三維結構。”
丁冕沒有馬上回答,而是反問道:“你對組織工程學有多了解?”
“由於膀胱收起來的時候,是非常小的一團,又是空心的,所需要的細胞並不多,所以是相對容易的選擇。”
“所以,我們只能製造一個人工支架,可以是生材料,也可以是聚合材料,金屬材料,甚至可以從死人或者的中取得。”
“唯一的難點在於生支架,不過在人造管研究功後,也迎刃而解了。”
“說來聽聽?”薛珅再次了手。
“同時還必須備生相容,能夠傳輸理和化學信號,以引導細胞分化。”
“這些細胞外基質屬於一種活的凝膠,由細胞分泌而來,其中含有大量的纖維狀蛋白質和糖類,包括膠原蛋白,彈蛋白,明質酸以及蛋白聚糖。”
“再往下難度遞減的話,就是製造出管狀結構,比如管和氣管。”
“另一個難點則在於尋找合適的細胞來源,從而提供足夠多數量的細胞,最終生有醫學意義的大型組織。”
“當我們遭遇傷害時,細胞外基質便被破壞了,當細胞移到創傷位置時,細胞外基質的信息就已經消失了,所以細胞會產生疤痕組織填充空白,這些疤痕組織會更一些,而且和其他結構不一致。”
“然後,我們就卡在這裡了,因爲沒有大量的細胞,無法把這個做得跟真實的一樣大。”
“舉個例子,人的骨架就是由膠原蛋白和其他纖維蛋白編織而的特殊支架,礦的磷酸鈣鹽可以在此沉澱,形堅的骨骼。”
他沒有浪費時間,直接開門見山道:“大家都是搞科研的,我也就不說那些虛頭腦的東西了,聽說你手上的人工管項目進展不錯?已經做完實驗了?”
“我一聽到人造管,腦子裡瞬間靈一閃,下個項目立馬就有了。”
薛珅知道對方是研究幹細胞方面的專家,手上也有功的項目,不是碌碌無爲之輩,當下問道:“什麼新項目?跟人造管有關?”
“首先,我們無法從頭開始用幹細胞發育出一個完整的實,不管是心臟也好,還是腎臟,肝臟。”
“組織工程學,就是指通過理和化學的方式,解析組織結構,重新構建人組織。”
“人造膀胱?”薛珅吃了一驚,隨即興起來:“原來你一開始說的就是這個啊,這屬於中空非管狀結構,難度也很大吧,你有把握嗎?”
薛珅若有所思地說道:“你這麼一說,我就明白了,確實難度很大。”
“然後就是像膀胱這樣的中空非管狀結構,屬於次一級的難度層級。”
“由此發展出了人工骨骼移植材料,以及人工皮等等。”
“在大多數況下,它們會被嵌一個由活納米結構‘電纜’組的複雜網絡中,這種網絡是由蛋白質構的支架,我們稱之爲細胞外基質。”
“科學家把捐贈者的,去除上面的供細胞,留下一個組織支架,然後再植的細胞,這樣才能完一次移植。”
薛珅點點頭:“所以你想說的是?我們製造出了人造管,屬於第三級別的難度。”
他隨即笑了起來:“既然知道難點在哪裡就好了,起碼我們有了努力的目標,不是嗎?只要不斷朝著方向努力前進,遲早會解決掉這些困難。”
“細胞外基質提供了一個有結構,理,機械,以及生化特的環境,支持細胞的生長以及組織的相互作用。”
“我剛纔跟你說過,細胞的獲取和培養並不難,只要從患者的膀胱上取下一些活細胞樣本,將細胞和膀胱上皮細胞分別進行培養就行。”
一個面容清秀的年輕人走了進來,過厚厚的眼鏡片,兩人的目匯在一起。
“但是想讓它們變得更大,同時保持活,就很難,因爲氧氣和必須的營養質無法抵達細胞層級。”
“接下來,我們又遇到了致命的困難,那就是人造沒有供,所有的細胞簇擁在一起,舒服地生長在細胞外基質組的網絡裡,但是沒有營養和氧氣抵達,它們很快就會死去。”
丁冕湊了過來,一臉興道:“你應該知道我的幹細胞實驗室吧,之前我手上有個人造項目,年底已經上市,算是完得差不多了。”
“這種生材料只需要做一些改進,就完適配人造膀胱這個項目。”
“你看怎麼樣?”丁冕興致地出手,一臉期待地說道:“要不要一起幹?”
薛珅頓時笑容滿面,握住對方的手,堅定無比道。
“沒問題,丁博,這次靠你帶飛了。”
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