从澳门威尼斯人注册网站研究生到开拓者
格林斯塔夫小组利用几个学科来解决医疗问题
米ark Grinstaff快速浏览他的演讲幻灯片,一些展示了蜂窝状的分子结构,另一些描述了各种化合物性质的方程和表格。欢迎来到生物材料课,这是一个长达两小时的课程,旨在探索化学和生物医学工程的学术奥秘,但在屏幕上显示的科学在现实世界中的应用的有目的的讨论中,它被带回了现实。
格林斯塔夫梳着长长的灰色马尾辫,戴着一副金属框眼镜,他快速地翻阅着材料,但并不着急。他是放松的。他在教书,这是他最擅长的两件事之一,在那里寻找现实世界中看似无法解决的医学问题的解决方案。
格林斯塔夫向他的学生们介绍了一种当前的医疗设备,一种聚合物薄膜,它被放置在内部切口和伤口上,以防止纤维组织的生长,从而阻碍愈合。他说,唯一的问题是,这种薄膜状的可生物降解屏障四处移动,不能均匀地覆盖伤口。

格林斯塔夫是艺术与科学学院的化学教授、生物医学工程学院的工程教授,也是材料科学与工程工程系的成员,他说:“如果你能弄清楚如何在手术后防止所有粘连,那就太棒了。”“我很想知道如何做到这一点。”格林斯塔夫也是纳米科学和纳米生物技术中心的主任,最近被任命为首届英国工程学院转化澳门威尼斯人注册网站研究杰出教授。
这句话既是自嘲,也是鼓舞。最重要的是,格林斯塔夫是一个解谜者。这位教授在医学院药理学和实验治疗学项目中也有一份工作,他最喜欢艰难的医学挑战。
11年来,他的格林斯塔夫小组,一个拥有20多名澳门威尼斯人注册网站研究生和博士后的实验室,一直在结合成员在化学、药理学、生物医学和机械工程方面的专业知识来解决复杂的医学挑战。该小组的三个项目已经从基础科学探索转向生物医学设备或材料,在格林斯塔夫的指导下,学生们已经将其商业化。至少有四家私营生物技术公司从他的澳门威尼斯人注册网站研究中剥离出来:HyperBranch医疗技术公司,开发用于伤口愈合的可生物降解手术密封剂;亲和性,使涂层在金属表面促进细胞生长;Flex Biomedical,其润滑油旨在治疗骨科疾病;以及AcuityBio公司,该公司生产用于治疗早期肺癌的柔性薄膜。
HyperBranch医疗技术公司的密封剂已经被世界各地的外科医生使用;其他三家公司的产品仍在进行大型动物试验,这是临床试验和美国食品和药物管理局(fda)可能批准之前的澳门威尼斯人注册网站研究步骤。
他的团队从不一次只关注一个问题,这反映了格林斯塔夫的多种兴趣和专业知识。在更先进的项目中,有两个正在开发将药物直接输送到特别有害癌症的肿瘤细胞的新方法。在早期肺癌组,学生们设计了各种柔性聚合物薄膜,可以沿着切除肿瘤的肺组织缝合。一种化疗药物,如紫杉醇,嵌入在薄膜中,随着时间的推移慢慢释放,攻击新一代的残留癌细胞。其他学生正在制造纳米颗粒,这些纳米颗粒被晚期间皮瘤肿瘤细胞吸收,然后扩大,就像显微镜下的特洛伊木马一样,释放出化疗药物。第三组希望找到更好的方法来诊断和治疗受损的软骨组织。
学生们还在开发一种轻轻、无痛地洗掉的绷带,目的是减少二级烧伤伤口护理的痛苦。另一些人正在与英国工程学院生物医学工程副教授阿米特·梅勒(Amit Meller)合作,建立一种诊断工具,可以对单链dna进行测定——这是识别导致葡萄球菌感染和脑膜炎等细菌性疾病的病原体的重要步骤。另一个小组正在制造一种可用于石油和天然气勘探的锂离子电池。
格林斯塔夫的问题从来不是想出一个主意;它将想法的范围缩小到那些最有前途的想法。他说:“如果我发现这个想法坚持了好几个月,我就认为这一定是个好主意。”“如果我们能调查一个话题,了解一些新的东西,同时解决一个未满足的临床需求,我觉得我们得到了二合一。”我们可以做基础澳门威尼斯人注册网站研究,希望我们所做的能够对社会做出积极的贡献。”
他说,“如果你去查阅文献,发现有人做过这样的事情,我不想做。我宁愿冒更大的风险,尝试回答更具挑战性或风险更大的问题。”
刚毅和一点进取心
格林斯塔夫仔细地招收学生,寻找智力和其他一些东西。他的学生必须有上进心,独立自主,和他一样有解决难题的激情——这意味着他们需要一周工作七天的耐力。
格林斯塔夫说:“在实验室里,不是每天都是好日子。”“你需要能够每天早上起床,脸上带着微笑,来到实验室,度过艰难的一天,第二天做同样的事情。”他的一些学生苦读了三年却毫无进步。“一个人必须有一些毅力和一点进取心才能做到这一点。”
这就触及了他的导师信条的核心:他培训的不是技术人员,而是科学家和工程师。“我的工作是为他们提供一个工作环境,激励他们,让他们兴奋起来,”他说,“但也要给他们一些学习、发展的自由,让他们成为非常优秀的澳门威尼斯人注册网站研究人员和领导者。我觉得我的职责是提出问题,然后帮助他们找到解决方案。”
“他从不限制我们;他总是推动我们去探索,”化学澳门威尼斯人注册网站研究生Marlena Konieczynska (GRS ' 16)说。当格林斯塔夫从会议回来时,他会分享他学到的东西,这一点让她很欣赏。“他尊重每个人,而且总是很有礼貌。”

当学生进入他的小组时,格林斯塔夫试图为他们匹配适合他们特殊兴趣的项目,并牢记学生之间专业知识的适当平衡。随着项目从一代传到下一代,更多的资深成员充当新人的导师。到毕业时,他们必须知道如何设计和完成一个实验,发表他们的作品,在会议上展示它,并用日常语言分解它。
格林斯塔夫说:“他们需要能够和我以及不懂任何科学或工程的妈妈沟通。”
一个周五的下午,他坐在桌子的一端,这是一个井然有序的空间,网球放在一个分子模型套件旁边。墙上挂着毕加索的《格尔尼卡》和Côte d’azur的海报。窗户旁的日历显示从现在起的两个月。
坐在他旁边的是Stacy Chin (GRS ' 17),一位化学澳门威尼斯人注册网站研究生二年级的学生,她来这里参加每月一次的指导会议。她一直在澳门威尼斯人注册网站研究多糖,这种多糖可以作为核酸等物质的运载工具。他们的想法是,癌细胞可以利用这些构建模块对不良基因进行重新编程,使其无害。
这对工程师来说是显而易见的
格林斯塔夫小组的项目通常从化学端开始。一旦一种新的聚合物或化合物被完善,它就会被传递给工程专业的学生来设计新的应用。正如一位化学澳门威尼斯人注册网站研究生所说,“化学家的目标是制造出可靠的、可重复的、对工程师来说无需动脑筋的东西。”
“那么,发生了什么事?”格林斯塔夫一边看中国的澳门威尼斯人注册网站研究总结,一边漫不经心地问道。
琴很快回顾了她最近实验的各个阶段,但当她谈到她未来的计划时,格林斯塔夫打断了她。他想知道她说的话的更多细节。他们转向她的国家科学基金会奖学金申请,他默默地读着,而琴在她的椅子上坐立不安。然后,他提出了一些方法来加强她的澳门威尼斯人注册网站研究叙述,以激起评论家的兴趣。
“好消息是,只要五句话就行了,”他说。“但必须是五句话。”
亚伦·科尔比(Aaron Colby, 09、14届学生)经过格林斯塔夫的办公室,递上合作者的邀请函,邀请他们谈谈间皮瘤项目,并提到将有大量的新西兰葡萄酒需要照料。
“这是微妙的贿赂,”格林斯塔夫说。“‘马克,请你和我们一起喝酒。’”他毫不犹豫地从椅子上转过身来,拿出一个桌面日历,上面写满了指示其他任务的彩色方块。他找到了一个空间,把谈话添加到阵容中。

从事早期肺癌项目的生物医学工程专业二年级澳门威尼斯人注册网站研究生Julia Wang(17年级)说,在格林斯塔夫团队中,没有人会被忽视:“我们实验室有20个人,马克设法领导他们所有的项目。”
格林斯塔夫奉行门户开放政策,他的学生们很欣赏这种开放。他们到他的办公室来解决他们在实验室遇到的问题,他和他们一起在学生共享的办公空间吃午饭。他们每个月都和他见一次面,进行指导。他们都在周五早上聚在一起,喝咖啡,吃百吉饼做澳门威尼斯人注册网站研究报告,学生们互相盘问的次数和他们的领导一样多,甚至更多。小组成员之间有一点竞争,但总是友好的。“我们确实在逼迫自己,”王说。“我们有这样的心态,‘我看到你努力工作,所以我也要努力工作。’”
在实验室之外,这群人一起滑雪旅行,在漫长的一天会议后一起吃马拉松式的晚餐。在万圣节,他们甚至打扮成马克,兴高采烈地在脖子上围着马克标志性的橙色围巾。
“我告诉我的学生,当他们在这里的时候,他们应该努力学习,当他们不在这里的时候,他们应该玩得很开心,”格林斯塔夫说。
虽然他有很高的期望,但他的方法更像是教父而不是教父。科尔比说:“他明白我们是有生活的人,有时会发生意想不到的事情。”“有时候,如果人们刚刚度过了疯狂的三个月,他们需要休息一下。”
科尔比第一次接触格林斯塔夫的实验室是在他写毕业论文的时候;现在他作为小组中最资深的成员之一正在写论文。他记得,第一年的大部分时间里,他都在急匆匆地冲进教授的办公室问问题。随着时间的推移,他学会了如何处理澳门威尼斯人注册网站研究中的“本质”因素,只是偶尔咨询一下他的导师。
他说:“我现在对设计实验、计划实验、执行实验和解释实验感到非常自在。”“我认为,这一切就是澳门威尼斯人注册网站研究生院的意义所在。”
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