用牛跟腱製成的人工真皮 有望讓燒傷患者免於「割肉補瘡」

2020-12-05 浙江在線

用牛跟腱製成的人工真皮已完成小豬實驗,最快兩三年就可進入臨床試驗階段。

  浙江在線10月24日訊(浙江在線記者 張冰清 通訊員 魯青 方序)在燒傷的小豬背部植入巴掌大的人工真皮,十天之後,新血管生成,傷口逐漸癒合,和原皮膚的相似度達到80%。

  最近,浙江大學醫學院第二附屬醫院燒傷科在大動物上完成了一個漂亮的實驗。燒傷科主任、國內著名燒傷外科專家韓春茂教授告訴記者,團隊研製的人工真皮產品已通過形式檢驗,最快兩三年就可進入臨床試驗階段。

  一旦投入臨床使用,燒傷患者將有望免於「割肉補瘡」式的植皮——不用拿身體其他部位的真皮來代替燒傷部位,並且移植後的疤痕也會減少。

  嚼起來軟軟糯糯的牛跟腱

  是人工真皮最主要的材料

  對大面積燒傷的病人來說,真皮組織供給不夠導致病人死亡的案例,在臨床上長期存在。有些即使存活下來,留下來的疤痕也慘不忍睹。

  在臨床上工作多年,韓春茂主任目睹了許多患者在植皮換藥時承受的巨大痛苦,暗下決心要夠找到減輕患者痛苦的好辦法。18年前,他開始與浙大高分子學院,致力於組織工程皮膚方面的研究,其中一項重要的內容,便是人工真皮的研究與開發。

  目前,燒傷科團隊已經研製出一款「表皮細胞富集器」,只需1/40,甚至1/80的表皮細胞,就可以產出所需的表皮細胞,大大提高了表皮的利用率。

  韓春茂主任說,人體真皮大部分是膠原,所以人工真皮的主要成分也是膠原。大家常吃的牛跟腱,嚼起來軟糯彈牙。這樣的口感,正是因為它成分單純,以膠原為主,脂肪和其他組織成分少,是製作人工真皮的不二之選。

  可是牛的跟腱植入人的皮膚,不會發生排異反應嗎?韓春茂主任告訴記者,解決辦法是將可能引起排異反應的抗原決定簇去掉,這樣跟人體真皮就更接近了。

  搞紡織的夫人貢獻靈感

  突破人工真皮的局限性

  在人工真皮的研製上,美國醫學界處於領先地位。韓春茂主任介紹,美國有一款經典的人工真皮產品叫Integra,「它確實能使得疤痕形成減少,但是它的存活時間需要三周時間,那麼這個三周時間就有可能導致移植的地方感染,出院時間也會延長。」

  如何縮短這三周的時間,加快人工真皮的血管化進程,成為燒傷科團隊主攻的難題。為此,2002、2013年,他們先後向浙江省自然科學基金申請了「膠原多孔膜的血管化研究」項目和「強化型真皮再生模板的優化構建及其促進燒傷創面癒合的機制研究」項目,致力於攻克目前人工真皮的缺陷。

  韓春茂主任解釋說,人工真皮是有空隙的,一般是0.1毫米大小,為的是讓細胞和血管能順利通過並生長。要想加快生長速度,就要加大空隙,但空隙變大後,它就容易塌陷。

  巧的是,韓春茂主任的夫人是搞紡織的,布料要怎麼編織才不變形,夫人再了解不過。他從夫人那得到啟發,腦洞大開:能否在人工真皮裡也放入一張堅固的編織網?

  於是,兩個聽起來風馬牛不相及的行業展開了交叉合作。經過反覆試驗,團隊終於研發出「強化型真皮再生模板」,「強化型真皮就是我們把一個高分子材料的編織網放進去了,強化了它整個真皮支架,使得它的機械強度更高。」

  這個產品的有效性最終在小豬試驗中得到了檢驗,只用了約十天時間,強化型真皮就完成了血管化。這目前是人工真皮血管化最快的時間。

  最近,韓春茂的團隊還新採購了一臺國內最先進的生物3D印表機。未來,3D印表機可能會根據患者燒傷部位的面積、深度、感染情況等,列印出個性化的人工真皮,即打即用,快速便捷。


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