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2、狂犬病疫苗
19世纪,细菌被发现,针对细菌引起的传染病的免疫预防也得到了研究。路易斯·巴斯德从1850年代开始研究微生物,并发明了适当巴斯德消毒法(中国已经在1117年使用这种方法来解决酒类保存问题),先后解决了酒类、牛奶的细菌污染问题。他从1865年开始研究鸡霍乱疫苗,但总不能成功。1880年夏天,在巴斯德出去度假期间,他交待自己的助手Chamberland用做一次病菌接种,但Chamberland却径自度了一个月的假,等他回到实验室后才用放置了一个月的鸡霍乱菌接种鸡,结果与往常的结果相反,这次不但没有引起鸡的死亡,所有的鸡都恢复了正常。在他认为是自己实验操作失误时,巴斯德却细心地要求他再重复一次。随后,巴斯德做了相关的组合实验,证实放置一段时间的鸡霍乱病菌毒性降低,并可以作为一种很好的免疫剂。随后,巴斯德又发明了炭疽减毒疫苗。这为他发明狂犬病疫苗奠定了实践和理论基础。
1884年,一个狂犬病男孩被送进巴斯德研究所,当时他已经开始间歇性抽搐,人们对此没有有效的治疗办法,男孩最终窒息而死。在男孩死后24小时,巴斯德从尸体口中取出唾沫,加水稀释,并分别注射到5只兔子体内。不久,这些兔子都感染狂犬病毒死去,巴斯德又取出死兔的唾沫,加水稀释并注射到其他兔子体内,这些兔子也无一例外地死去。于是巴斯德认为这是一种细菌或病毒引起的疾病。他和助手打开疯兔的脑壳,提取病菌,并进行培养,将培养程度不同的病菌注射到兔子身上,连续注射100多次。经过反复实验,一只接受了最弱病毒的兔子在28天后恢复正常。隔了一段时间后,它又接受了毒性最强的病菌注射,而且成功地存活下来。
巴思德从病兔身上抽出脊髓、放入完全消毒的瓶中干燥、14天后取出并研碎加水制成疫苗。他认为这应该可以在人体上试验了,这个时候,约瑟夫的出现了。
1885年7月, 9岁男孩约瑟夫·迈安特被疯狗咬伤,由于当时狂犬病死亡率100%,有人就建议去找巴斯德。孩子的家长同意路易·巴斯德在孩子身上使用新研制的疫苗。在接下来的10天中,巴斯德为约瑟夫注射了13支疫苗。其中一支疫苗是毒性足以使一只兔子马上毙命,但约瑟夫挺过来了,他成了世界上第一个感染狂犬病毒但存活下来的人,疫苗试验成功了。后来二次世界大战,德国占领了巴黎,约瑟夫就搬到巴思德的墓地旁边看守。
3、胰岛素
1889年,德国医学家胡思·梅林和俄国医学家奥斯加·明科夫斯基,为了研究人体胰腺的消化功能,将一只狗的胰腺切除掉。其间,实验管理员发现,实验场上一滩狗尿布满了苍蝇,而旁边的一滩狗尿却一只苍蝇也没有。敏锐的科学思维使他们意识到这两滩尿的成分一定不同。经过成分分析,得知是那条被切去胰腺的狗患了糖尿病。这说明糖尿病与胰腺之间有某种关系。
1901年,有学者得到了胰岛与糖尿病之间的确切关系。但要从胰岛中分离出分泌物并不容易,因为胰腺分泌的胰液中的许多酶会破坏胰岛素。
1920年10月30日,加拿大一个小镇上的医生班亭,参加完世界大战后,看到梅林和明科夫斯基的论文后,想要把胰岛的分泌物提取出来。他想到母校——多伦多大学,那里的实验室设备先进、试剂齐全。于是,便先后两次找他的老师麦克里奥德教授,请求使用那里的实验室。
1921年,麦克里奥德教授碍于情面,答应将实验室借他使用一个暑期,并为他提供了10条狗和两个学生助手。因为班亭只需要一个助手,所以贝斯特通过掷硬币幸运地留下来。
班亭分析了同行失败的原因后,设计了实验方案。为了停止胰腺外分泌部分泌酶类的工作,他把胰腺里的胰管结扎掉,然后再提取胰岛的分泌物。时间一天天过去了,可实验并没有取得进展。班亭重新审查了实验设计方案和操作方法,发现了失败的原因:胰腺里的胰管结扎不紧,造成胰腺外分泌部仍在分泌酶,从而影响了提取工作。
1921年7月27日,班亭重新又做了一次实验。他们结扎了几支狗的胰管,待七周后,这些狗的胰腺都萎缩了,并且失去了消化器官的功能,然而胰岛在外观上仍是完好的。他们从这些胰腺中分离出一种液体,给因切除胰腺而患糖尿病的狗。此提取物很快制止了糖尿病的症状。
麦克里奥德教授度假回来后,根本不相信实验成果。他认为这种世界难题的解开绝不会是那么容易的。当班亭重新为麦克里奥德教授做了一次演示性的实验后,教授信服了,并表示要帮助班亭将实验进一步开展下去。他还为班廷提取的这个物质起名insulin(胰岛素)。随后,擅长生物化学的J.B.科利普也参加改进提取、纯化岛素的工作,他们终于提得较纯的岛素,并将其名称改为胰岛素。1922年利用胰岛素进行第一例临床试验,获得成功。这样,班亭成功地提取胰岛分泌物的实验得到医学界承认。在胰岛素的产业化过程中,礼来公司参与进来,大大提高了胰岛素的产量和质量。
1923年班廷和麦克劳德获得医学和生理学诺贝尔奖,这是加拿大人首次获得诺贝尔奖。当时,班廷准备放弃诺贝尔奖,因为奖金给了麦克劳德一份,而没给贝斯特,他认为贝斯特应该承受他劳动应得的一份。经过劝说,当时32岁的班廷接受了奖金,当他接受了奖金以后,分给贝斯特一半。到目前为止,班廷仍是最年轻的诺贝尔奖获得者(按获奖年龄计)。
其它争议:第一个分离胰岛素的是罗马尼亚生理学教授Nicolae Paulescu, 他在1916年分离成功,但工作被一战打乱。他于1921年发表了相关文章。
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