第629章 精微解剖
将引进唐顺的事情搞定,杨平轻松了很多。
这样,干细胞实验室有个做基础研究的成员,很多工作开展起来容易很多。
在系统空间实验室,杨平的实验一直在继续,几乎每天都会利用合适的时间进去继续实验室。
对于干细胞定向分化的诱导物质,杨平继续收集,用冷冻电镜一个一个地分辨记录,然后再进行反向实验确认,很多工作都是试错性质,如果没有强烈的兴趣支撑,很难将枯燥的工作做得有声有色。
兴趣驱动着杨平在系统实验室忘我地工作,将各种繁复的工作做得津津有味。
有些重复的工作,比如肌肉的单层细胞切片,杨平交给机械臂去完成。
机械臂虽然只能照着杨平的安排做工作,没有任何主观能动性,但是当苦力驱使还是不错,至少它可以按照杨平的安排一丝不苟地完成布置的任务。
肌细胞,又称为肌纤维,为长柱形的多核细胞,长1-40mm,直径10-100μm,一条肌细胞含有几十个甚至几百个细胞核。
这些肌细胞如何组织成肌肉,相互之间如何连接?
然后神经、血管、淋巴管等结构如何穿梭其中,神经、血管、淋巴管又分多少层,每一层由什么细胞构成,这些细胞之间又是如何连接。
这就是杨平目前要搞清楚的肌肉精微解剖。
在系统实验室里,除了时间非常廉价,这些机械手也是廉价的劳动力,因为它们可以依据需要任意增加。
实验室显得忙碌,但是井井有条,无数机械臂各自做着自己的工作。
肌肉切片的光镜和电镜图片,全部存入计算机,然后利用计算机进行重建,重建出整块肌肉的三维精微解剖图。
这些基础性的工作极为繁琐,但是又特别重要,每一个环节不能有丝毫马虎。
一块肌肉做单细胞层切片,单单考虑肌细胞,矢状面和冠状面能够做出至少两万多张切片,但是要考虑血管神经和淋巴管,三个截面能够做出几百万张切片。
几百万张切片杨平不是甩手给电脑阅图,而是亲自一张一张地阅看,以做到心中有数。
在人体运动系统中,肌肉比骨骼、韧带、肌腱等结构更复杂,如果能够解析肌肉的精微解剖,那么骨骼、韧带和肌腱等结构自然而然就能解析。
如何做好单层细胞的肌肉切片,如何构建精微解剖,杨平通过大量的切片与构图,摸索出一套方法,他将这套方法加以总结,然后应用到现实中的实验,这样减少试错的时间。
科研中,很多时间浪费在试错上,但是试错又是必须经历的过程。
每个科技行业一些资深公司为什么能够形成垄断,比如,一些世界制药巨头,为什么能够形成垄断,让后来者难以超越,其中最重要的,就是他们的科研数据库包括无数成功与失败的数据,新兴的公司投入巨资研发的药物,很可能这些大公司几十年前就已经试过是错误的。
所以这种公司时间越长,实验越多,不管成功还是失败的数据都是极为宝贵的,这些属于核心机密,是确定技术门槛的重要一环。
还有的公司,比如一些高端钢材制造公司,制造材料的配方都是几十年或者上百年不断试错积累的数据,不是短时间可以超越的。
所以材料、化工、制药等高技术含量的行业,后来追赶者很难超越前者,除非发生科技革命,变更赛道,否则不存在弯道超车。
从系统空间出来,杨平凭借记忆写下自己总结的经验,这些可是极为宝贵的东西,已经经过无数次试错检验。
肌肉单层细胞切片的工作,由南都医大数字医学实验室负责,他们构建数字人时已经获得丰富经验。
这个团队当年完成数字人的时候,从20具捐献的遗体中挑选出一具年轻小伙的遗体,利用亚毫米级的磨削技术,将遗体从头到脚切成不足0.2毫米的薄片,一共被切成8972片,二十多个科研人员,不分昼夜,处理二十多万张图片,每张图片的分辨率达到4040*5880,再利用这些图片构建数字人。
不同的是,现在的肌肉切片,要做到单层细胞,要求的技术远远高于以前,而且处理的图片更多,光是一个方向的切片处理就是几十万张,上百万张。
而且每张图片,要对细胞进行分辨,如果是已知细胞,搞清楚究竟属于那一类细胞;如果是未知细胞,要搞清楚究竟是什么细胞,还要单独提出来进一步研究。
干细胞定向培育成肌肉细胞的任务,由三博医院的干细胞实验室完成,不仅仅要分化成肌肉细胞,还要分化出组成神经的细胞,组成血管的细胞,组成淋巴管的细胞,一块完整肌肉涉及的所有细胞种类都要能够定向培育。
完成这两项工作之后,后面的步骤开始分化出两条路线,一条是生物3D打印技术,一条是基因表达调控技术。
生物3D打印技术由锐行医疗公司的实验室负责,而基因表达调控由南都医大的遗传学实验室负责。
整个过程需要多个单位分工合作,如果不是三博医院、南都医大通力合作,联系协调合作单位都需要一年半载。
这个课题投入的资源是巨大的,而且前途未卜,三博医院和南都医大果断与坚定的支持,令杨平非常感动。
锐行医疗那边的陈智,是生物工程专业毕业的硕士研究生,这位出色的研究生利用业余时间在攻读南都理工的博士,他对医疗仪器和医疗器械的研发非常具有天赋,在黄佳才的授意下,他正组织团队,研发新型生物3D打印机。
世界上现有的生物打印机无法完成一块真正肌肉的打印,目前美国打印出的肌肉,只是肌肉细胞的堆砌,具备一部分功能而已,它没有神经,没有血管,而且细胞之间的连接也没有做到仿真。
杨平的课题,每一个环节都是从基础性的研究开始,难度非常大,究竟多久出成果也不知道。
科研的风险就在于,投入人力财力物力,不知道什么时候出成果,而且不一定出成果。
这就是目前大家不愿意投入基础研究的原因。
而基础研究又是最重要的,没有基础,其它应用研究如同沙滩上的大厦,随时被别人推倒。
杨平将在系统实验室获得的经验整理成资料,形成实验指导,将资料交给宋子墨。
宋子墨翻看这本实验指导,里面写到的实验路线规划非常清晰,具体方法也极为详尽。
但这只有第一阶段的实验指导——获取诱导物质的谱系图。
当然只有第一阶段的实验指导,第二阶段的实验,杨平自己还没完成呢。
宋子墨看完后,在看看对面正悠闲的杨平。
天赋,是一座无法逾越的大山。
如此复杂的实验,杨平也是第一次接触干细胞领域,居然可以理出一条清晰的路线。
“你——以前搞过这方面的研究?”宋子墨不禁怀疑。
算了,这种问题是多余的。
脊柱外固定架,他还不是几个月就整出来,真的有时候怀疑自己跟的教授是个外星人,哪天拉他去做个头部CT,看看内部结构有什么不同。
——
“教授,我能参与什么项目?”
罗伯特对这事已经关注很久,这么大的项目,他也想参与进去,即使分到小分支项目,也很不错。
从肩膝关节多韧带重建,到儿童前后交叉韧带重建,再到一些医疗器械的开发,还有最近的脊柱外固定架技术,杨平一路高歌,势如破竹,其科研能力绝对举世罕见。
罗伯特拥有敏锐的专业判断能力,他相信杨平的干细胞培育肌肉的课题,一定可以取得突破,只是时间问题。
搭上杨平这趟车,是罗伯特一直渴望的事情。
杨平自己心里有数,核心项目肯定不能让他参加,关系好归关系好,有些事情涉及到以后国家在科技方面的根基。
目前,美国那边的尖端生物学技术,包括干细胞研究项目,很多都是拒绝外国人参观的,实行严格保密制度。
比如干细胞的定向分化技术,如何获得诱导蛋白,诱导蛋白有哪些,比例如何搭配,诱导分化的温度等外在条件,干细胞分化时的支架技术,这些都是实验室的绝对机密。
就像航空工业的发动机技术,绝对不会出售或者开放。
不过,分支项目可以让罗伯特参加,这样可以扩展项目的外延。
杨平想了想,罗伯特是运动医学专业,可以参与周边项目,比如软骨的研究。
“解析关节软骨的结构,进行单层细胞的切片,利用切片再构建软骨的三维精微解剖,我指的软骨,包括与软骨相连接的软骨下骨及大量松质骨。”
杨平将软骨的研究分配给罗伯特,这是罗伯特梦寐以求的,如果杨平的研究获得突破,那么罗伯特参与得项目也是革命性的。
以后软骨损伤的病人,可以直接用病人的细胞,克隆出软骨,移植填补损伤部位,而且完全与以前的软骨一样,还不会出现排斥反应。
“就这么定了,唯教授马首是瞻,我负责关节软骨的精微解剖研究。”罗伯特成功登上顺风车。
“我呢?”
奥古斯特也不甘示弱。
“你做椎间盘的精微解剖研究。”
奥古斯特是脊柱外科专业,自然分配和它专业相关的任务。
wωw✿TTKдN✿c ○
椎间盘的精微解剖比软骨要复杂很多。
目前对腰椎间盘突出症的治疗,最前沿的方法:人工椎间盘置换术,但是因为种种原因,人工椎间盘置换手术效果并不理想,而且并发症比较多。
如果以后能够复制出人体自己的椎间盘,再植入椎间隙,比人工椎间盘置换要好很多。
“你做椎间盘的精微解剖研究,不要局限椎间盘,而要研究椎骨的上下终板及终板附近的椎骨,将它们看做一个整体研究。”样品叮嘱奥古斯特。
这是为以后的应用做铺垫,骨与骨的愈合,是人体最容易最可靠的愈合,而其它组织与骨的愈合要困难很多。
如果以后做软骨移植,单纯移植软骨,让软骨与骨去愈合,是一件愚蠢的事情。
将移植的软骨设计成软骨—骨复合体,让骨作为愈合界面,事情就会顺利很多。
同理,如果以后做椎间盘移植,让椎间盘与上下软骨终板愈合,几乎不可能。
如果做出一个复合体:含有部分椎骨、上下软骨终板及椎间盘的复合体。
移植物与受体的结合问题变成最容易最可靠的骨与骨的愈合。
虽然只是补充一句话,但是指明了不同的研究方向。
奥古斯特明白补充这句话的价值,所以大家都抢着爬杨平的顺风车,有时候他一句话就可以指明方向,避免大量的试错。
给罗伯特和奥古斯特的这些项目,是杨平课题的周边研究和下游项目,杨平暂时不能分散精力去做,交给他们去做,不仅可以保持与国际最顶尖的科研力量的联系,又不会失去对课题核心技术的掌控。
也就是既保持合作,但又保持自己的主导权。
就像造飞机,自己将精力放在发动机等核心技术上,其它项目可以适当交给别人,不用什么都自己研究制造。
这就是所谓的全球化和国际合作。
全球化和国际合作的精髓在于:我当老板,伱打工;我吃肉,你喝汤。
无论是软骨的研究,还是椎间盘的研究,一旦成功,那也是巨大的突破。
罗伯特和奥古斯特非常乐意承担这个任务,他们自信在杨教授的指导下,一定可以获得成功。
而且,能够跟着杨教授参与这么大课题的一部分,这种机会不是谁都能有。
罗伯特和奥古斯特立刻开始行动,开始在脑海中为课题计划打草稿。
获得精微解剖的方法,杨教授已经有成熟的方法,他们只要照做就是,这样可以缩短研究时间。
(本章完)