作者:骑猪去挖坑
“他說人造器官移植,離不開納米技術,正好你手上的人工血管項目,也屬於人造器官,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。”
“我一聽到人造血管,腦子裏瞬間靈光一閃,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,手上也有成功的項目,不是碌碌無爲之輩,當下問道:“什麼新項目?跟人造血管有關?”
丁冕沒有馬上回答,而是反問道:“你對組織工程學有多少了解?”
薛珅緩緩搖頭:“聽說過,但沒有主修過這方面的課程,因爲我是物理學出身,跟你們生物科班出身的不能比。”
“那你知道人造器官的不同發展階段嗎?”丁冕繼續問道。
薛珅攤了攤手,笑而不語地看着他。
見此,丁冕也不再發問,而是滔滔不絕地繼續說了下去。
“你知道的,目前在科學界,全功能地製造出最複雜的人體器官,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。”
“人造器官領域的聖盃是製造出心臟,腎臟,肺和肝臟這樣的實體器官。”
“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。”
“再往下難度遞減的話,就是製造出管狀結構,比如血管和氣管。”
“至於人類能夠製造出的最簡單器官,都是扁平而且相對堅硬的,比如皮膚,角膜之類。”
薛珅點點頭:“所以你想說的是?我們製造出了人造血管,屬於第三級別的難度。”
丁冕揮了揮手,說道:“其實難度並不是這樣分的,實體器官與管狀結構看起來很接近,中間只隔着一級,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。”
薛珅饒有興趣地問道:“那它們之間的關鍵性難點到底在哪裏呢?”
丁冕臉色變得嚴肅起來,沉吟着說道:“這就牽扯到組織工程學的知識了。”
“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物學名詞。”
“這裏的組織指的是多層次人體組織,比如納米尺度的蛋白質,微米尺度的細胞,毫米尺度的血管,釐米尺度的內臟,它們最終生長成整個身體。”
“組織工程學,就是指通過物理和化學的方式,解析組織結構,重新構建人體組織。”
“在人體組織中,細胞以非常複雜的方式排列,或多或少地形成對稱的三維結構。”
“在大多數情況下,它們會被嵌入一個由活性納米結構‘電纜’組成的複雜網絡中,這種網絡是由蛋白質構成的支架,我們稱之爲細胞外基質。”
“細胞外基質提供了一個具有結構,物理,機械,以及生化特性的環境,支持細胞的生長以及組織內的相互作用。”
“這些細胞外基質屬於一種活性的凝膠,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,彈性蛋白,透明質酸以及蛋白聚糖。”
“當我們遭遇傷害時,細胞外基質便被破壞了,當細胞移動到創傷位置時,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,這些疤痕組織會更硬一些,而且和其他結構不一致。”
“很早以前,人們就意識到,要想生長出人體組織,就得通過生成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。”
“這個人工支架必須具有合適的結構,才能讓細胞附着其上,生存,演化和分裂。”
“同時還必須具備生物相容性,能夠傳輸物理和化學信號,以引導細胞分化。”
“舉個例子,人體的骨架就是由膠原蛋白和其他纖維蛋白編織而成的特殊支架,礦物性的磷酸鈣鹽可以在此沉澱,形成堅硬的骨骼。”
“骨骼在納米尺度下,將蛋白質與礦物質融合在一起,實現了它的特殊機械性能,同時兼具堅固與彈性,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。”
“這就是骨折之後能夠重新修復並癒合的奧祕所在。”
“由此發展出了人工骨骼移植材料,以及人工皮膚等等。”
“這些案例代表了一個新型學科的興起,這就是組織工程學。”
“操控多能幹細胞使其分化成任意所需組織的能力,就是這一領域追求的終極目標。”
“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。”
“主要難點有兩個。”
丁冕說到這裏,輕咳兩聲,端起祕書送進來的茶水,猛灌了一大口。
薛珅聽得入神,連聲催促道:“下面呢?接着說。”
“主要問題之一,就是人造結構中營養成分和氧氣的擴散非常難以實現。”
“這意味着,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體組織結構,叫做類器官。”
“但是想讓它們變得更大,同時保持活性,就很難,因爲氧氣和必須的營養物質無法抵達細胞層級。”
“真實組織中的輸送是由非常複雜的生物機制與物理機制相互配合才得以實現,其中包括了血管的生成,可以在非常密集的環境中向細胞持續輸送氧氣和營養物質。”
“只有當細胞和毛細血管之間的距離不足200微米時,向細胞輸送營養成分,並移除廢物纔可能實現。”
“所以呢,人造器官中,血管的生成一直是一個棘手的生物學與工程學問題。”
“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,最終生成具有醫學意義的大型組織。”
“目前來說,大部分的人造器官移植,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。”
“科學家把捐贈者的器官,去除上面的供體細胞,留下一個組織支架,然後再植入受體的細胞,這樣才能完成一次移植。”
“時間長了以後,供體的支架會降解在體內,新的細胞和血管會長出來,徹底形成一個新的器官。”
薛珅忍不住插嘴道:“就像人造血管一樣。”
丁冕點點頭,總結道:“是的,所以現在人造器官的難點就很明確了。”
“首先,我們無法從頭開始用幹細胞發育出一個完整的實體器官,不管是心臟也好,還是腎臟,肝臟。”
“所以,我們只能製造一個人工支架,可以是生物材料,也可以是聚合物材料,金屬材料,甚至可以從死人或者動物的器官中取得。”
“接下來,我們把需要的細胞種植上去,可以是神經細胞,心肌細胞,視網膜細胞,等任何細胞。”
“然後,我們就卡在這裏了,因爲沒有大量的細胞,無法把這個器官做得跟真實的器官一樣大。”
“這一點,也許以後可以用多能幹細胞分化技術來解決吧,總之我還是有信心的。”
“那如果這一困難解決掉,我們培養出了大量的細胞,都來自於同一個受體,因此也沒有免疫反應,條件非常完美。”
“接下來,我們又遇到了致命性的困難,那就是人造器官沒有血供,所有的細胞簇擁在一起,舒服地生長在細胞外基質組成的網絡裏,但是沒有營養和氧氣抵達,它們很快就會死去。”
“這個暫時還沒有解決辦法,一些比較簡單的小型器官可以通過接到人的胳膊或者大腿上,利用人體自身的生長能力,長出血管和神經,從而解決這個問題。”
“但是對於大型器官來說,依然是無解。”
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。”
他隨即笑了起來:“既然知道難點在哪裏就好了,起碼我們有了努力的目標,不是嗎?只要不斷朝着方向努力前進,遲早會解決掉這些困難。”
“啪啪啪!”丁冕鼓起掌來,大聲讚道:“沒錯,你這樣的態度,正是我輩科研人的精神,我一看就知道,這次沒找錯人。”
他摸了摸腦門,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。”
“人造膀胱?”薛珅喫了一驚,隨即興奮起來:“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?”
丁冕點點頭,又搖搖頭,說道:“不好說,我只有一個大概的設想。”
“說來聽聽?”薛珅再次伸了伸手。
丁冕扶了扶眼鏡,侃侃而談道。
“人造膀胱培育及移植手術在國外已經有了臨牀上的案例,但尚未普及,國內尚未有過先例,對需要切除膀胱的患者來說,普遍的手術方案是截取一段大腸,然後改造成膀胱,再把輸尿管縫合上去。”
“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。”
“人造膀胱移植技術就能完美地解決患者的困擾,不需要自體取材,對病人的身體條件也沒有限制。”
“這種新膀胱仿造自真實的膀胱,由3層物質構成,外層爲肌肉,內層爲膀胱上皮,中間則是起着連接作用的組織蛋白膠原質,需要有一定的彈性,整個結構看起來非常像一個烘焙夾心蛋糕。”
“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,將肌肉細胞和膀胱上皮細胞分別進行培養就行。”
“細胞培養好後,會放在一個膀胱形狀的可降解生物支架上,等整個新膀胱培育好,就會移植到患者體內。”
“由於膀胱收縮起來的時候,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。”
“如果一切順利,最多一個月,人造膀胱在病人體內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,人造膀胱上會長出血管和神經,跟周圍的組織連接起來。”
“整個過程中,移植手術和培養細胞的技術都非常成熟了,我就能幹。”
“唯一的難點在於生物支架,不過在人造血管研究成功後,也迎刃而解了。”
“我看過人造血管的性能參數,它所用到的彈性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性,因此能更好地控制排尿,顯著改善患者的小便失禁症狀。”
“這種生物材料只需要做一些改進,就完美適配人造膀胱這個項目。”
“你看怎麼樣?”丁冕興致勃勃地伸出手,一臉期待地說道:“要不要一起幹?”
薛珅頓時笑容滿面,緊緊握住對方的手,堅定無比道。
“沒問題,丁博,這次靠你帶飛了。”
第五百二十八章 聞人龍:我有個朋友
“不錯,人造器官這塊發展得越來越好了。”
“雖然離克隆人體器官還很遙遠,但已經朝着這個方向,邁出了堅實的腳步。”
衛康看着人造膀胱的立項報告,不由老懷欣慰,深覺自己錢沒白花。
這些下屬是一個比一個能幹,不但能完美完成交代的任務,還很有自主精神,能夠不斷奮發圖強,研發新的項目。
這幾年,憑着雄厚的鈔能力,他算是把整個華夏生化環材圈的人才都一網打盡了。
曾經的四大天坑專業早已浴火重生,一躍成爲新的熱門專業,吸引着莘莘學子投身其中。
計算機不再一枝獨秀,年輕人有了更多的選擇。
衛康大筆一揮,通過了人造膀胱項目的審覈,並把權限開放給相關負責人。
三清的權限管理非常嚴格,核心技術都屬於絕密,他只會授權給實驗室主任級別的高管,脫密後纔會逐層授權,開放給核心人員,項目人員,以及普通研發人員。
每個員工的賬號都跟自己的權限牢牢綁定,只能通過指紋,3D人臉,虹膜,密碼等方式登陸公司的電腦,操作自己權限範圍內的資料。
這些權限包括實驗室,樓層,會議室,廠房的進出,電腦,打印機和實驗室儀器的使用,以及服務器上文件的拷貝,編輯,和讀取,層層疊疊,爲每個人量身構建了一個單獨的信息系統。
一些保密的技術文件,只能在公司的電腦和網絡上進行操作,離開公司後,就沒有權限再打開,哪怕遠程登陸賬號,也只能瀏覽一些不重要的資料。
對三清的員工來說,電腦就是他們的一切,遠比手機重要。
失去手機,可能損失的只是銀行賬戶裏的一些錢財,電腦被入侵,損失的可能是整個職業生涯。
剛忙完一切,突然,篤篤篤的敲門聲響起。
“進來!”
衛康一抬起頭,就看到了聞人龍臉上那熟悉的猥瑣笑容。
“什麼事啊?我記得你最近挺忙的吧,跟向高飛的AI詳嘧龅迷觞N樣了?”他一邊瀏覽着郵件,一邊隨口問道。
聞人龍一屁股在椅子上坐下,滿不在乎地說道:“老闆,好歹認識我這麼多年了,我阿龍可是有口碑的,哪次出馬,不是手到擒來。”
“呵呵,那就好。”衛康也不在意,叮囑道:“現在各種AI工具非常火,ChatGpt是目前公認的最強AI,此外還有各種繪畫AI,做PPT的AI,設計AI。”
“我們的製藥AI雖然也很強大,但過於專業了,我們還需要一款面向大械腁I工具,這就是詳郃I,不但適用於病人,也能幫助醫護人員。”
“對病人來說,可以進行一些簡單的疾病詳啵o出初步的治療方案,跟進後續治療過程,並實時監控身體狀態,做出相應的調整。”
“對醫護來說,可以幫助他們更好地管理和分析患者的數據和信息,例如病例記錄,患者體徵和藥物治療方案等,做出更精準的詳嗪陀盟帯!�
“這款工具相當於一個醫療助理,有了它,醫生的效率會大大提高,比如以前他們一個下午只能看十幾個病人,現在所有的信息蒐集,病例管理,詢問詳啵伎梢杂葾I助理來實施,一個小時能看的病人能比現在一天看的都多。”
“而對病人來說,一些小毛病,AI就能看出來,然後給出治療方案,得到醫生確認後,馬上就能開出藥,不再需要跑去醫院,排隊,掛號,付費,問裕獧z,然後開藥,一條龍下來,人多的話,兩三個小時就沒了。”
“當然,要想達到我說的這種效果,不僅僅是軟件,硬件方面,各種精準而便攜的檢測儀器也是必須的,軟硬結合,才能徹底實現。”
“好了,你估計什麼時候能有測試版出來?”
聞人龍摸了摸下巴,有些不確定:“明年吧,至於具體月份,就得問老向了。”
“反正我上次跟他碰頭的時候,已經把算法模型都給完善了,他說還要用大數據訓練一下,再花錢找外包一條條掛上標籤,直接投餵給AI,就這樣搞定!然後出個測試版,交給大袡z驗。”
“基本就這麼個流程,我看他最近一直在加班,忙得着急上火的,不過後面這些都是體力活,進展如何取決於撒錢的力度,所以……”
聞人龍聳了聳肩,一臉無辜地看向老闆。
衛康沒好氣道:“行了,知道了,那你這次來,不會是替向高飛跟我彙報工作吧。”
聞人龍頭搖得跟撥浪鼓似的,搓着雙手,再次露出猥瑣的笑容。
“那個,老闆,我不是聽說人造器官有了突飛猛進的進展嘛,據說人造膀胱都能造了。沒錯吧。”
衛康狐疑地看向他,嗅到了一股熟悉的味道,他不動神色地問道:“這跟你好像沒啥關係吧,難道你有朋友需要移植人工膀胱?”
聞人龍猛地一拍手:“老闆,聽你這口氣,這事準有戲。”