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人造皮膚
來源:互聯(lián)網(wǎng)

人造皮膚,是利用工程學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的原理和方法,在體外人工研制的皮膚代用品,用來修復(fù)、替代缺損的皮膚組織,按照成分的不同,可分單純?nèi)斯ふ嫫ず途哂斜砥ぜ?xì)胞層的活性復(fù)合皮。

簡介

人造皮膚是醫(yī)學(xué)所稱的“組織工程皮膚”,它使用組織工程原理與方法在體外制造一種皮膚替代物,通過獲得自體或異體的極少量皮膚組織,將其在體外經(jīng)過消化、分離、培養(yǎng),獲取表皮細(xì)胞和真皮纖維細(xì)胞,再將表皮細(xì)胞、真皮成纖維細(xì)胞復(fù)合于牛膠原蛋白支架上,重新形成具有一定形態(tài)和功能的新皮膚。

人造皮膚能使人不受到污物或細(xì)菌的侵襲,也能保持人體內(nèi)的水分不致逃逸,多用于為移植的皮膚提供基層。

研究歷史

20世紀(jì)80年代后,有科學(xué)家先后研制出多種人工真皮,如來源于異體或異種(豬)皮的無細(xì)胞真皮基質(zhì)、以膠原為主要原料經(jīng)冷凍干燥后形成的海綿狀膠原膜。此外還有透明質(zhì)酸膜、聚乳酸膜等,其基本特點是可誘導(dǎo)自體的組織細(xì)胞浸潤生長,形成新的、結(jié)構(gòu)規(guī)則的真皮樣組織,從而重建真皮層。

20世紀(jì)90年代以來,醫(yī)學(xué)界已成功將復(fù)合皮用于大面積深度燒傷創(chuàng)面的修復(fù),節(jié)省了傷者自體皮源,提高了就治率。但由于復(fù)合皮制作費用十分昂貴,移植后存活率只有50%左右,因此,在臨床上的廣泛使用受限。

2008年,由美國航空航天局科學(xué)家研制的一種新型人造皮膚采用垂直碳納米管層排列,用在整容手術(shù)所使用的橡膠聚合物上,就像是植入一塊皮膚一樣。碳納米管通過金絲的串接固定在一起,這些碳納米管分布在橡膠狀的聚合物上。這種結(jié)合橡膠聚合物和碳納米管的人造皮膚能夠?qū)⒔佑|表面的熱量傳遞至傳感器網(wǎng)絡(luò),就如同皮膚能夠及時獲取該信息一樣,碳納米管提高聚合物上的壓電感應(yīng)后,傳感器能夠向機(jī)器人大腦產(chǎn)生信號。

2012年,多倫多大學(xué)科學(xué)家成功通過將單個皮膚細(xì)胞置入凝膠狀單片實現(xiàn)單片皮膚的生長,而且可以讓皮膚生長為設(shè)定好的形狀,比如形成字母。這種皮膚大面積生長技術(shù)(一次10厘米的程度)相對于2012年之前人造皮膚技術(shù)是一大飛躍。

2013年3月,中國西安市空軍軍醫(yī)大學(xué)專家研制成功的活體人造皮膚已經(jīng)正式進(jìn)入臨床應(yīng)用。運用先進(jìn)技術(shù),只需小指甲蓋大小的人類皮膚組織,便可培養(yǎng)出數(shù)億倍的活性皮膚。該人造皮膚直徑6厘米,厚2毫米,外形看起來就像張餃子皮,用起來像創(chuàng)可貼。

結(jié)構(gòu)

人造皮膚有兩層:表層和里層。

表層是由一種硅橡膠薄膜制成,能阻擋細(xì)菌的進(jìn)攻。里層是一種特殊的培養(yǎng)基,能幫助受傷的皮膚生長。

使用方法

一種使用方法是從病人身上提取膠原蛋白,然后放在培養(yǎng)皿上培養(yǎng)成一塊皮膚。

第二種則是從病人身上提取皮膚細(xì)胞,只培養(yǎng)細(xì)胞,然后把細(xì)胞噴在傷口上,讓其生長成皮膚。

前者的缺點是平均要等待21天才培養(yǎng)出皮膚。后者雖然可以快速在病人身上生成皮膚,但仍然在實驗階段,可能有其他應(yīng)用風(fēng)險。

意義與弊端

人造皮膚能挽救生命,保護(hù)傷口免受感染,并促進(jìn)結(jié)締組織的生長。人體的免疫系統(tǒng)會逐漸分解多聚物,一旦表層皮膚被植上以后,傷口會很快愈合。

但是,人造皮膚也能帶來感染,人體還會對它作出不良反應(yīng),如結(jié)成硬疤。人造皮膚遇到大面積嚴(yán)重?zé)齻那闆r,如果正常皮膚所剩無幾、缺乏自體皮源時,常常會引起創(chuàng)面及全身嚴(yán)重感染等一系列并發(fā)癥,有可能危及生命。

參考資料 >

新浪科技:人造皮膚技術(shù)獲突破:可設(shè)定形狀一次生長數(shù)厘米 2012年08月03日.tech.sina.com.cn.2012-08-03

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