当你兴致勃勃地向朋友介绍自己的研究课题,却发现他们仿佛在听天书一样,完全不知你所云,该怎么办呢?不管他们了,埋头搬砖去!不不不,不要那么容易丧失信心。毕竟,科学传播是很有趣的。重要的事说三遍,说完自有灵光现——解释不清楚的课题,跳出来吧!Dance Your Ph.D. 还记得这个神奇的比赛吗?它专门针对那些搞科学的博士/博士生们,要求很简单,要用舞蹈表现自己的研究课题,并且博士本人要亲自参演。
2016年的PhD舞蹈大赛,最近公布了获奖名单,其中我最喜欢的一个作品不负众望地得到总冠军。这个舞蹈的主题是:聚合物人工心脏瓣膜。心脏瓣膜是心房和心室之间的阀门,它们的作用是确保血液有序地单向流动。而在一些疾病中,心脏瓣膜会变得不好用,需要手术替换。而这段舞蹈就讲述了PhD研发更好的人工心脏瓣膜的过程。
在更换心脏瓣膜的手术中,目前一般有两种选择:①生物人工瓣膜,它们取材自动物组织。
这种瓣膜更接近生理情况,与血液的“相容性”比较好,但是它的耐久度差一些,大概也就能用个15年,之后患者还面临二次手术的问题。②机械人工瓣膜,这是一种刚性的机械“阀门”,结实耐用寿命长,但是它们和血液没有那么“相合”,更容易形成血栓,所以植入的患者必须要长期抗凝治疗。这俩选择都有不足,所以能不能来点更好的?于是科学家们想要用聚合物材料做出兼顾耐久和血液相容性的新型人工瓣膜。
剑桥大学的PhD Jacob Brubert就是搞这个研究的,他也是这段视频的主角。
接下来,身穿白衣的舞者们就演绎起了聚合物材料。研究中使用的是一种“嵌段共聚物”,这种聚合物是把不同的聚合物链一段一段地连在一起。嵌段共聚物有一种特别的性质,在合适的条件下,可以让它改变内部结构,发生“相分离”。比如说,含A的片段聚集到一起,在聚合物内部形成一个个微结构。
控制合适的条件,是可以让这些微结构有序排列的,而研究者们用这种方法来模拟天然瓣膜中胶原纤维排列的样子。这种新材料瓣膜进行了一些生物相容性、血液动力学、耐久度之类的测试。结果发现:血流棒棒哒!相容性没问题!耐久度还成……但还没有达到预期效果。舞蹈到这里就结束了。在视频介绍中提到,聚合物中的一些小缺陷导致耐久度不足,后续研究又进行了改进,总之,这种新材料瓣膜还有希望走向应用……