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带着这次访问所得到的丰盛收获，怀揣着“防止坏死”和“研制干燥血清”这两个课题，泽井从奄美大岛回到了东京。首先必须弄清楚的是坏死发生的原理。
知道了自己要做什么，但从何处入手，怎么进行这些关键问题的研究，泽井却还找不到答案。
“要赶快进行研究来帮助奄美的民众……奄美人在等着呢！”
泽井感到非常焦急。
不仅是在研究所里，回到位于目黑的家中，泽井都在思考这个问题，每天他都寡言少语，心情糟糕。迎接被晒得黝黑的丈夫的泽井夫人一直在等待着的，是去奄美之前说好给买的大岛绸。可是，泽井在看到那些由于坏死而肌肉腐烂、骨头暴露的患者后，再加上知道自己制作的血清效果太差所受到的冲击，他把大岛绸的事给忘得一干二净。夫人很想表达一下自己的不满，可是看到泽井一副不想说话的样子，连酒都不喝了，不禁问道：“我说啊，你是不是在奄美碰到什么事了？”
泽井抬起头来，看着夫人说道：
“其实……”
本想全都告诉夫人听的，但看着夫人不安的样子，泽井只把在奄美看到的那些悲惨的情况大致地说了一遍。
“是这样啊！”夫人也不禁心情沉重起来。
一个星期过去了。泽井试着要踏进“坏死”这一未开发的领域，可一步也前进不了。怀着闷闷不乐的心情，泽井在头脑中，一遍又一遍地回顾抗毒血清和预防疫苗的开发历史，日子就这样一天天过去。
泽井想起，狂犬病预防疫苗的开发者巴斯德，就是基于“难道不能人为地实现自然界能够观察到的免疫现象吗”的想法，经过反复实验，才成功开发了疫苗。北里柴三郎开发破伤风疫苗，贝林格开发白喉疫苗，之所以成功，都是在深刻理解了患这些疾病的动物体内能够产生抗毒素的原理，并加以应用而实现的。
从这点来看，烙铁头毒的情况也是这样，如果不弄清楚烙铁头毒的本质以及进入人体后的作用机制，想对血清加以改良是不可能的。
泽井不得不承认，这个研究所所制作的抗毒血清，到现在为止一直自以为完美，而实际上却是漏洞百出。
有一天，泽井忽然想起了大学时代比他低三个年级，现在是群马大学医学部微生物教研室教授的三桥进来，三桥进曾在传染病研究所表现出在基础医学方面很深的造诣。泽井觉得请教请教他可能会得到一些启发，就给三桥打了个电话。泽井在电话里对三桥做了简单的问候后，把这次在奄美的调查，特别是重症患者凄惨的坏死，传染病研究所制作的血清在抑制坏死方面效果很差，以咬伤部位为中心、大范围的肌肉腐烂、骨头露出的原理自己怎么也搞不清等情况告诉了三桥。出乎意料的是，三桥对泽井所说的表现出了极大兴趣。
“泽井先生，发生如此严重坏死的根本原因，我想应该是烙铁头毒中所含的酶进入人体后，经过各种反应所产生的结果吧。”
“烙铁头毒中的酶？”
“是呀。酶具有溶解肌肉或者特定物质的性质。听您说，坏死时皮肤颜色变得漆黑，这也应该是烙铁头毒中能够分解蛋白质的酶作用的结果。所以，我想坏死就是酶在作怪。”
泽井从三桥的话里，感到了一线光明。
“是酶啊……”
反复念叨了一遍后，泽井又问三桥：“三桥君，能不能在你们研究的空闲时间里，帮我从酶的观点检查检查烙铁头毒呢？”
泽井向三桥提出了请求。三桥对此也很感兴趣，但事情太突然了，职务所在，又有自己的研究工作，只好说现在无法立刻答应，请泽井等三天时间，说完就挂断了电话。泽井希望三天后三桥能答应下来，每天都坐立不安，谁知第二天的傍晚，三桥就打来了电话。
“泽井先生，我知道了，让我帮你吧。”
“能帮我是吗？”
泽井兴奋得跳了起来。
“泽井先生，我可以判断烙铁头毒里的酶，可是先生您是研究室主任，又是大学教授，太忙了，所以有关烙铁头毒进入人体后引起各种反应的机制问题，如果可以的话，我想请我们这里病理教研室小此木丘副教授帮个忙，您看怎样？”
“小此木丘副教授？”
“是的。我把这件事和小此木丘副教授说了，他也很感兴趣，他说只要泽井先生同意，他愿意帮忙。所以，如果可以的话，能不能请您直接给他打个电话？另外，就是还要请您给我们一些烙铁头毒才行。”
“太感谢了！我马上把烙铁头毒寄去给你。”
对泽井来说，这可是一个想不到的结果，一个令人高兴的结果。
泽井马上给小此木打了个电话，请他帮忙，同时把干燥粉末状的烙铁头毒分装到两个瓶子里，寄往群马大学。
就这样，虽然只有三个人，但不管怎样，也算是组建了一个研究坏死机制的团队。在资金方面，他们得到了文部省科学研究经费约一百五十万圆（昭和三十二年当时的金额）、自治省奄美大岛振兴补助经费约两百万圆、当时的琉球政府的委托研究经费约五十万圆的庞大援助。要知道那是一个早报一份只要五圆，一个中级白领一个月的薪水才三万圆的时代啊！
烙铁头毒在人体内的机制必须要探明，但首先有一个问题需要解决，那就是当地医生根据奄美大岛重症患者的治疗状况而指出的，“抗毒血清对局部坏死到底是否有效”的问题。
泽井马上着手进行这一方面的实验。在试验制作室里，他开始测试利用现有的液体血清来预防坏死的方法。到现在为止，烙铁头抗毒血清效果的判定只依据能否防止静脉注射烙铁头毒的小白鼠死亡，小白鼠以外的动物实验从未做过。这一次，他们把范围扩大，用了豚鼠和兔子。烙铁头毒被注入兔子的大腿，经过一段时间后，就发生了严重的坏死，但如果在注入毒素后半小时到一个小时内从静脉注射大量抗毒血清的话，可以将坏死抑制在最低限度。这就是实验的结论。
通过实验，他们明白了，在当地，对烙铁头咬伤的患者，都是直接将血清注射到咬伤部位，或咬伤部位的附近。烙铁头毒能破坏毛细血管和其他血管，引起内出血，这种出血压迫了神经，引起剧烈疼痛。所以，对患者来说尽管注射了血清，而且被咬伤后的时间很短，却会引起地狱般的疼痛，最要命的是血清的吸收非常不好。但是，如果能静脉注射，给药后短时间内血中的抗毒血清浓度就可以达到很高的程度，而且也会有更多的抗毒血清到达咬伤部位。
得到这些结论后，泽井再次用小白鼠进行了肌肉注射和静脉注射的比较。
将肯定致死量的烙铁头毒注射给小白鼠后，从静脉注射血清的小白鼠全部救活了，而从肌肉注射的全部死亡。这就证明了静脉注射的即时效应。
按一定的时间间隔，给预先肌肉注射了抗毒血清的小白鼠注射烙铁头毒，泽井发现，注射血清约八小时后的小白鼠可以活下来。也就是说，用肌肉或皮下注射的方法，血清进入血液中和毒素需要八小时以上的时间，而从静脉注射的血清可以立刻中和进入血液中的毒素。根据这些结果，泽井相信，不仅是烙铁头，包括蝮蛇在内的其他毒蛇咬伤后，都应该从静脉注射抗毒血清，否则没有效果。
从生化学角度研究烙铁头毒的三桥发现，正像他原来判断的那样，坏死的原因在于烙铁头毒里含有一种蛋白分解酶。三桥又对是否有什么物质能够抑制这种蛋白分解酶进行了探讨，结果发现给治疗铅中毒时使用的EDTA（乙二胺四乙酸）有效。实验证明，EDTA作用于烙铁头毒或其蛋白分解酶，可以使后者失去出血作用。小此木的病理学研究证明坏死发生的机制是：烙铁头毒注入组织后，首先破坏血管，然后使肌肉组织变性腐烂，引起坏死。
进一步研究后发现，除了EDTA，以甘草的主要成分做成的消炎药甘草素等，对烙铁头毒也有抑制作用，他们向泽井建议，应该配合血清将这些药物用于治疗，也可以普及作为应急用药使用。
这么一来，注射方法的问题和烙铁头毒在人体内的作用机制全都弄清楚了。
泽井开始努力把这些研究成果运用到血清的制作中去。最大的课题是在奄美大岛留下的作业，即“经过提纯，得到更有效的抗毒血清”，以及“制作冷冻干燥血清，以延长有效期”。最紧急的是将血清从液体状变成干燥状态。
把血清从液体状变成干燥粉末状首先碰到的是蛋白质遇热变性问题。血清或者疫苗的主要成分都是蛋白质，加温干燥时，有效成分的立体构造会被破坏，从而失去治疗效果。一般认为，在这种情况下，最好的方法是将血清等置于零度以下的低温，使其冻结，然后放进真空的箱子里，随着时间的过去，制剂中冻结的水分会气化掉，这样就可以慢慢除去这些水分。
可是，以泽井研究室的预算，想要购买大型的冷冻干燥机非常困难。他的研究室里只有一台使用干冰的冷却捕集器，而且更糟糕的是，这台机器的能力有限，一次只能除去两百毫升（两百克）的水分，这就干不成事了。正好在这个时候，听出入传染病研究所的销售员说，美军基地使用的一台美国制造的大型冷冻干燥机准备不要了。研究室认为，这可是千载难逢的好机会，要把它买下来。经过一番讨价还价后，以当时的价格三十万圆成交。如果是从美国买最新式的机器的话，怎么也得花数百万圆才行。
虽然是一台二手冷冻干燥机，但对泽井他们来说，买到手时那种喜悦的心情，真是无法形容。需要的设备必须从预算内资金购买，所以，昂贵的器材不能想买就买。虽然得到了大量的资金援助，但现在还只是试制阶段，买了贵重器材又失败了的话，再往下的研究就没有人再理会了。这三十万圆已经是到头了。话又说回来，如果买不回这台必需的机器的话，最坏的情况可能就是中断研究，就凭着这一点，买回来时的欢喜程度就可想而知了。
大家都想着赶快用这台秘密武器进行冷冻干燥。可是，二手货毕竟有二手货的理由。“便宜无好货”，不管哪个时代都一样。一会儿真空漏气了，一会儿泵又动不了了，故障一大堆，开始的时候，修理的时间比冷冻干燥的时间要长得多。连泽井也不知道什么时候成了修理工。好不容易解决了这些故障，开始正式制作干燥血清了，又出现了问题。正在进行干燥处理的助手，吸入了干燥的血清后，体内发生了过敏反应，病倒了，发了一个星期的高烧，在研究所引起了很大的骚动。
制作过程中，也对能加强烙铁头毒抗毒血清产生能力的添加剂进行了研究。那种从微量的毒开始，连续每天注射的传统方法太花费时间，是想获取优良血清时碰到的一个问题。这一点，在奄美的时候就已经知道了。所以，有必要探讨哪种添加剂具有最好的效果。结果他们发现，将弗氏佐剂与烙铁头毒混合后对马进行免疫，可以在短时间内，而且只用很少的毒就可以得到高质量的血清。这一改良被运用到一直沿用的免疫方法中。终于，经过提纯和冷冻干燥，期待已久的干燥抗毒血清制作出来了。
这种干燥血清，是一种使用时用附属的、作为溶解液的灭菌蒸馏水溶解后，就可以静脉注射的制剂。在当地曾使泽井感到困惑不已的许多缺陷，都基本上克服了。
泽井、三桥、小此木，经过他们的共同努力，现在在这里，作为他们努力成果的干燥抗毒血清诞生了。干燥化的血清，不仅在日本，在全世界的各种血清、疫苗中，都是没有先例的，是对后来的白喉、破伤风、卡介苗等疫苗的干燥化产生巨大影响的先行者。
泽井的团队之所以进行这样的研究，都是因为泽井走访了奄美大岛，根据对重症患者进行调查，从而制定必须要达成的目标的结果。
当然，下一个目标就是将这些成果应用到被烙铁头所困扰的当地去。与奄美大岛和德之岛的保健所以及各医疗机构联系后，昭和三十三年（一九五八年）六月，带着干燥血清和作为血清并用药物（应急处理用药）的EDTA，泽井又一次走访了奄美大岛。
