人造皮肤,离我们有多远(3)
刘柳介绍,这些人造皮肤主要是通过一定的技术,先建立一个胶原的皮肤“支架”,将患者完好的皮肤打成微粒洒在上面作为“种子”,然后将其敷在患者创面,当长出新皮肤的柔韧度足以对抗普通皮外伤后,人造皮肤便可以安全“隐退”。
小白猪真皮虽然构造天然,但材料原本是啥样就得保持啥样,没有改进的空间,这不见得都适合人类自身的需要。刘柳说,而人造皮肤主要成分都是蛋白质,与人体皮肤相容性优良,相比天然材料而言,还可以根据我们的需要改变材料的结构、成分、性能,这就增加了应用的灵活性。
不过,刘柳表示,目前我国研制的人造皮肤相当一部分只是创伤敷料,在治疗前期可对创面进行覆盖保护,以防脱水、感染,而真正可以用于后期修复再生的人造皮肤技术要求则更高。
研发具有汗腺、毛囊等皮肤附属器官及皮肤自身功能的人造皮肤,是国际研究的热点
“人造皮肤也就是医学上所称的‘组织工程皮肤’。”刘柳表示,皮肤组织工程是一门新兴的边缘学科,它是利用生物学和工程学原理与方法,在体外制备出一种皮肤替代物。其核心是创造出一种三维生长支架,将由机体分离出的表皮细胞或纤维细胞进行体外复合培养,形成人工再生的真皮等同物或皮肤等同物,移植于需要修复、重建的皮肤病损处。
据介绍,组织工程皮肤研究已有近40年的历史,然而到现在仍然面临许多难题。目前,科研人员可以实现用于器官再造的干细胞体外培养,但由于人体细胞发展的整个过程还是未知的,让干细胞在分离、培养和扩容过程中始终保持原来的性状还是一个未解的难题。而且细胞的培养需要一个相对较长的过程,对烧伤患者而言,时间就是生命,不允许等待这么长的时间。
此外,皮肤是人体的一个器官。除了发挥天然“屏障”作用外,皮肤到处都分布着感受器和感觉神经末梢,各种感受器分别感受机械温度和化学适宜刺激,产生冲动,经传入神经传至中枢,引起不同的感觉(如触、压、热、冷、痒、痛等)。皮肤还可通过辐射、对流、蒸发、传导等方式调节体温起到呼吸作用。刘柳说:“这对组织工程皮肤研究,提出了更高的要求。”
据了解,今年7月,浙江大学一支由信电系、高分子系、医学院、计算机学院的学科教授组成的合作团队经过近一年时间研究,发明出一种具有感知生成、实时监控和调节皮肤修复过程能力的人造电子皮肤系统,且能较好地融入生物体。这一人造电子皮肤系统结合了组织再生材料和柔性电子器件的优势,可监控皮肤再生过程中温度、湿度、生长因子等多种生理信号的变化,从而对伤口恢复过程进行实时监控,可提高诊断和治疗时效性,减少伤口二次损伤和感染,对皮肤的再生具有重要意义。
“目前研发具有汗腺、毛囊等皮肤附属器官及皮肤自身功能的人造皮肤,是国际研究的一个热点。”刘柳坦言,真正的人造皮肤从实验室到临床应用,还有很长的路要走。
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