提取絲膠修復神經,青年女科學家王琳——
在蠶繭中尋找再生醫學密碼(家國情懷 報效桑梓(8))
本報記者 孫亞慧
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王琳(右一)正在指導學生進行實驗。 |
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王琳在工作中。 |
蠶繭,對于許多中國人來說并不陌生。千百年來,國人用它制作絲綢,并將這些產品遠銷海外。作為蠶繭中被丟棄的部分,絲膠常被人們所忽視,而對于華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院再生醫學中心主任王琳來說,絲膠卻非常珍貴。她開創性地從絲膠中發現了“修補”生命的寶藏,將提取的絲膠用于受損神經、心肌、骨骼肌等多種創傷的修復與治療,她完成的系列工作打開了絲膠在生物醫學中研究與應用的新領域,使中國在該領域邁入了國際前列。
創新敢為人先
2005年,王琳前往美國布朗大學攻讀生物醫學博士學位,之后又在哈佛大學擔任研究員。在此期間,她在“再生醫學與創傷修復”領域打下了良好的科研基礎。
出生于醫學世家的她,從小便受到父母熏陶,對生物醫學研究產生了興趣。王琳的父親曾前往德國攻讀醫學博士,學成后放棄了國外優越的生活和工作條件,回到祖國,治病救人。父親的選擇對女兒產生了深刻影響,十幾年后,當王琳也面臨去留的抉擇時,她謝絕了導師的許諾與挽留,做出與父親當年相同的決定。
了解到王琳非常堅決的回國想法后,在她離開美國時,導師給這個優秀的中國留學生送上了真誠的臨別祝福。“他告訴我,像中國這樣能給年輕人提供如此多的支持、信任和廣闊舞臺的國家,在世界范圍內都是不多的。導師相信我回國后一定能夠實現自己的夢想,也能在再生醫學研究領域實現新的突破。”王琳說。
當時,國內再生醫學領域的研究尚處于起步階段,王琳回國后在華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院創建了中國華中地區第一個再生醫學研究中心。
蠶絲由絲素與絲膠構成,多年來,絲素已被開發出多種全新用途,但國內外對絲膠的醫學應用研究卻幾乎處于空白。王琳在一次與學生的討論過程中,敏銳地覺察到藏在絲膠背后的“修復密碼”——一直以來被當作廢料處理的絲膠,很可能是一種適用于創傷修復、能夠用于組織再生的生物材料。追求原始創新,就要敢為人先。王琳團隊經歷了一次又一次的失敗,再一次又一次地優化條件,僅絲膠提取這一項,就進行了數百次的實驗,歷時近3年才成功提取出結構完整并具有生物活性的純絲膠蛋白。
絲膠中有“寶藏”
在大鼠離斷的坐骨神經中間植入一段絲膠神經導管,治療12周之后,就能完成外周神經的高效再生。王琳團隊的這項研究成果,應用到臨床后有望能解決神經創傷修復的外科難題。
“它主要解決的是一個創傷修復及衰老的問題。如果我們將人體比作一輛汽車,那么車輛到了一定年限后,零部件就會老化,如同人體組織與器官病變、衰老的過程。但是,雖然某一個零部件的功能可能逐漸衰敗,但車輛其它部分功能仍然良好。我們研究的最終目標,就是使受到創傷、病損或自然衰老的器官實現再生修復,從而提高人們生活質量,延長人們壽命。”在王琳看來,作為新興交叉學科的再生醫學研究,與臨床需求緊密結合,融合了醫學、生物學、工程學、材料學等多學科原理與技術,像是現代醫學里的“黑科技”。然而,從科研成果到臨床應用還有很長一段路,“這需要科研人員踏踏實實地付出嚴謹、堅實的努力,從而加快創新成果轉化來提高臨床醫學的診療水平。”
經歷了實驗室里的一個個不眠之夜,王琳團隊終于在國際上首次成功研發出適用于外周神經修復的絲膠神經導管、適用于中樞神經修復的生物支架、修復心肌損傷的水凝膠及多種多功能新型絲膠藥物載體。在國際組織工程與再生醫學學會年會上,他們的工作被評價為“近年來在蠶絲醫學應用領域具有影響力的研究”。
王琳團隊的研究經由媒體報道后,吸引了許多患者前來咨詢,患者們的期盼激勵著王琳團隊加快推進實驗室科技成果的臨床轉化。“現階段創傷修復治療通常會采用患者自體神經來移植,這類似于‘拆東墻補西墻’,可能會在患者身上造成多處損傷,并且治療效果比較有限。”王琳說,絲膠生物材料制成的“神經導管”,能夠打破現有治療手段的局限,橋接兩個斷點并為神經再生提供合適的微環境,引導外周神經在導管內重新生長。當組織修復完成后,絲膠導管能被機體自然降解吸收,不必再經二次手術取出,也減少了病人的痛苦。
奮戰抗疫一線
2020年初,新冠肺炎疫情突如其來,還在哺乳期的王琳接到了一份火線任務——在最短時間內籌建醫院的核酸檢測實驗室。面對襁褓中的女兒,王琳雖然非常不舍,但并未過多猶豫,帶領團隊站上了抗疫一線。
“核酸檢測太重要了,無論如何也必須完成這個任務。”王琳告訴記者,自己的決定獲得了同是醫生的父母全力支持。正是家人的理解和支撐讓她能夠全身心地投入到抗疫之中。“‘我不去誰去?’‘我不上誰上?’這就是醫者心中很單純的想法。”
進行實驗室安全檢查、搬運儀器、安裝生物安全柜、準備防護物資、協調人員及檢測試劑、確定實驗基本流程……除夕那天,經歷了一整天的“戰前準備”,直到深夜王琳和團隊成員才捧起已熱過多次的盒飯,圍坐一起吃了頓特殊的年夜飯。這是她回國10年來最不平常的一個春節。
在王琳的帶領下,武漢協和醫院在全國醫療機構中率先開展核酸檢測工作,團隊全員上陣,24小時檢測不停歇,累計核酸檢測總量超過60萬例,居全省首位。
為了盡力完成“應檢盡檢”的篩查要求,王琳團隊日均要完成2000—3000份核酸檢測量,“我們不停地有人補充上去,檢測始終沒有停止,白加黑連軸轉,那個時候所有人都非常忙碌、非常疲憊,精神高度緊張。”面對兇險的疾病和較強的傳染性,王琳與團隊成員團結一致,頂著巨大的心理壓力,克服困難,高效完成了檢測任務。而在2020年6月北京新發地出現疫情時,王琳又臨時組建了援京醫療隊,將武漢抗疫的寶貴經驗帶到北京,有力支援了北京的抗疫工作。
除此之外,為了解決采樣中出現假陰性、核酸檢測耗時長、對檢測環境要求嚴格等問題,王琳還帶領團隊開展多項新冠病毒檢測技術研發和診療研究,創新研發了可自發富集新冠病毒的微針采樣系統和基于納米等離子NSPR光學芯片技術的快速新冠檢測儀,為疫情防控提供了給力的科技支持。
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