Video在线视频

同学们 我们今天来到了医院

真正的医院

我们现在是在

北京大学人民医院检验科

在这儿我们会看见

常规的 使用频率最高的

各种各样的监测仪器 设备

比如说全自动的生化分析仪

全自动的

免疫化学发光分析仪

还有各种各样的

细菌和病毒的检测仪器设备

那么 我们今天

为什么到这儿来呢

就是让大家去看一下

目前在我们检验科

所使用的这些仪器设备

他们有一些什么样的特点

有一些什么样的优点

有一些什么样的缺点

那么 反过来给我们

在大学从事研究

就可能会提出一些新的需求

让我们去做未来新技术

和新产品的开发

比如说我们会看到

全自动的免疫化学发光分析

像这样的仪器设备

它的特点就是需要

相当量的样品进行检测

那么 分析的时间

可能也会比较长

开销对应的花费也会比较大

对于像感染性疾病来讲

从细菌到病毒

那么 用常规的

仪器手段去分析

会需要等待几天

甚至是几个星期的培养

那么 培养完之后

需要我们做很多

比较麻烦的手工操作

最后借助仪器设备

获得我们所需要的结果

可是大家都知道

有些时候病人

因病情的不一样

从病人到医生

都非常急迫的希望知道

结果是怎么样

也就是说 时间就是生命

如果能早一分钟

能知道这些结果

那么 可能对于病人的

抢救 治疗

就会有奇效

另外 对于相当一部分

患者来讲

如果是说

他们有相当一部分

是要自己支付医疗的开销

那么 如果我们检验的

费用太高

可能他们就无力支付

因此 可能就会选择放弃

一部分检验 检测

所以 对于我们来讲

在了解这些需求之后

困难之后 矛盾之后

那么 从研究的角度

就迫使我们会提出一些

新的思想和技术解决手段

然后从无到有

去把这些东西做出来

最后 回到临床

看看是否达到他们的要求

所以 在这儿

今天大家看见的

都是一些大型的仪器设备

它们价格不菲

没有太大的机动性和灵活性

不可能让我们在普通的社区

甚至是在家中

可以做到随时随地

给自己做检测

所以 除了价格高昂

除了操作的不方便

另外就是对样品的需求量

是非常大的

所以 针对三个

特别大的特点

可能当我们回到学校

回到清华

我们就要做相关的研究了

如何把仪器设备做小 做巧

做到可以让它跟随我们

去到社区 甚至进入家庭

随身携带

如何让这样的检验设备

可以用非常少量的样品

就可以达到跟现在医院

大型设备一样的效果

如何让我们检验的成本

从现在比较贵的收费

降到可以忽略不计的程度

最后一个

就是当这些数据产生之后

现在我们可能还需要

用计算机打印

然后一页页纸

从这个科传到那个科

可是到未来

我们可能这些东西都没了

我们所有的检测的仪器设备

全是跟我们的手机

跟我们的云端进行连接的

所以 这些数据

它会进行无限的传输

非常快捷 非常方便

使得我们在全世界的

任何一个地方

都可以非常方便的获取

我们健康相关的检验的

这些数据和结果

而且可能是做到随时随地的

并不是说非得到医院

比如说体检

一年来一次才有这样的结果

所以 在今天的这个过程中

我们会带大家

先去看一下

我们现在真正医院检验科

是什么样的工作场景

这些仪器设备长什么样

它们是怎么在工作的

完了之后呢

我们会回到学校

看看针对这样

我刚才说的这些需求

矛盾 困难

我们是怎么样做研究 设计

最后我们会带大家去

工业界的场所看一看

我们是如何把学校的

研究的东西

最终变成真实的产品

甚至是让它们进入流通市场

变成商品

造福于我们的患者

克服我们现在

现有一些设备的不足

使得我们的医疗水平上台阶

同学们 这就是全自动的

生化分析仪

这台机器一个小时

可以完成将近一千个

样本的分析

所以 大家可以看得见

多个机械手

同时在进行协同的操作

完成我们所需要的各个步骤

同学们

你们现在看见的

是我们医院正在使用的

全自动的

免疫化学发光分析仪

现在这个仪器

它是专门的仪器

专门的用途

就专门做肿瘤的

标注物的检测

也就是对蛋白标注物

进行检测

那么 这样的机器

这儿大家看得见是两台

每一台它的通量

一个小时可以做

将近180个样品的分析

它的所有需要的血的量

是几个毫升

然后 分析的时间

会是几个小时才出结果

我刚刚已经讲到了

费用也是比较高的

所以 有了这样

直观的认识之后

大家可以看得见

样品的操作

全是由机械手

多个机械手臂在操作完成

整个机器的尺寸

大家也可以看得见

它占我们实验室的面积

也是比较大的

所以 在后面的课程中

我会给大家比较

我们如何把这些大型的

仪器设备微型化 自动化

然后 样品量也急剧的减小

使得它的通量更高

价格更低

同学们 我们现在来到了

微生物检测实验室

那么 在这儿

各种各样的细菌 病毒

都会接受检验

像这台机器就是

法国生物酶（07：48）

用这样的仪器设备

我们可以去检测

感染源是什么样的细菌

甚至进一步

我们可以通过培养

知道它是什么样的耐药性

但是 这些仪器设备

我们在使用过程中

使用起来以后

从我们拿到标本

到最后出结果

可能需要等上几天

甚至是几个星期的时间

对于有一部分病人来讲的话

这么漫长的等待

是医生和病人都不愿意的

比如说对于手术以后的病人

出现院内感染 化脓以后

那么我们需要最快时间知道

是什么样的感染源

是什么样的耐药

这样才能控制住病情

所以 有这样的需求之后

反过头来

我们又需要在学校

做相关的研究

看看能不能把这个分析时间

大大的压缩到几个小时

甚至是几十分钟

而所需要的样本量

可能也会大大的缩减

从原来的几个毫升

基本个微升

到我们现在的几个微升

可不可以做得到

所以 一系列的

新的要求提出来之后

我们就面临非常大的挑战

因为对于细菌病毒的检测

在很多情况下是属于

罕见物质检测

也就是说

我们的标本量是非常稀罕的

所以 在大海捞针的概念中

我们用什么样的技术手段

把这微量的样本

给从复杂的背景中提取出来

然后进入下一步的分析

是我们在全世界检验科

都面临的共同的难题

所以 在看完之后

回到学校

我们又看看在学校

我们应该做什么样的研究

大家就会有一个体会和比较

各位同学

我们现在来到了检验科

专门从事基因检测的实验室

那么 按照我们国家

卫生部的要求

对于基因检测

我们的防污染控制

是非常严格的

所以 在这儿

大家可以看得见

我们针对不同的操作

物理空间

医院专门进行了隔离

按照要求

比如说第一件实验室

它是专门让我们做

标本的制备的地方

也就是我们在这儿

拿到了从临床来的标本之后

由专人在里面进行手工操作

把DNA RNA

这样的一些背景和物质

要从各种各样的标本中

提取出来

有的可能是体液

有的可能是组织

那么 提取出来之后

然后 我们加了相关的

反应试剂

就要到隔壁

大家可以看一下

那么 这件屋跟前一件屋

中间是物理隔离的

它没有任何通道

那么 在这儿

我们就要进行基因的扩增

和实时的检测

也就是说最后的结果

会在这件屋子里头产生出来

然后最后形成检验报告

所以 大家可以看得见

它所占的空间

它对物理隔离的要求

还有很多手工的操作

那么 这些东西都是医院

它们希望完全不要

干预污染的问题

也就是说

如果反映是在

一个封闭的体系里面完成

那么 这样的物理隔离

就没有必要了

再有一个

如果说样品来了之后

结果出来

全部都可以自动完成

在一个封闭的体系中

那么 我们的医务人员

他们就可以从繁重的

体力劳动中解脱出来

这样的话 我们就可以获得

很好的工作的效率

和检验的结果

同学们 现在我们来到了

影像科

我们可以随着我的

手势看一下

在我背后的

这样大型的影像装置

他们个头大 价格非常贵

少则几百万 多则几千万

他们能够检测的

就是我们已经发生的疾病

所以 对于今天

我们在临床中

面对的情况来讲

就是病人越来越多

我们根本看不过来

所以 现在我们

提出来的问题是

如何能够让病人

尤其是危重病人的数量减少

以便减少我们

临床医院的压力

面对这样的需求

那么 就要求我们去开发

新的工具和平台

使得我们能够在

疾病出现的早期

甚至还没有发生之前

我们就可以

提前捕捉到这些信息

然后把这些信息

提供给我们的家庭医生

社区医生

让他们可以及早的

对相关的病人

或者说是亚健康状态的客户

进行干预

所以 有了这样的需求

我们就可以回到实验室

老师和同学一块

去商量相关的方案

看看我们是不是

能够研发出来

能够满足预防医学所需要的

这样的影像设备

所以 接下来

我就会带着同学们

去到我们的实验室

看看我们开发的

跟中医进行结合的目诊

这样的影像装置