以前:人們用豬皮和糞便治療燒傷。
現在:我們用膠原蛋白治療燒傷。
史前時代,人類熟練地使用火來煮熟食物和取暖之後,燒傷的問題隨之而來了。
早在3500年前,尼安德特人洞穴中的壁畫就描繪了如何治療燒傷的場景。公元前1500年,古埃及的鐵匠在莎草紙上記載,燒傷後可以用樹脂和蜂蜜混合成藥膏敷在受傷處。在公元前 600年的中國,有用茶葉中榨取出的汁液治療燒傷的,也有用豬皮和雞皮、酒和熱帶樹脂,還有糞便提取物和洋蔥頭製成敷料的。
莎草紙是古埃及人廣泛採用的書寫介質丨wikipedia
鬥轉星移,燒傷的治療方法漸漸地過渡到清理創面、暴露傷口,再到復甦、控制感染等等。但是如何修復燒傷後的皮膚,一直是困擾著人們的問題。
什麼東西敷在傷口處更合適?
人體皮膚的上層叫表皮,下層叫真皮,當燒傷的直徑大於4釐米,皮膚的表皮和真皮都會損傷,無法自愈,傳統的敷料效果也並不好。能不能試試把沒有受過傷的皮膚,覆蓋到受傷處?
最開始,人們選了些其他人的皮膚移植到燒傷者的傷口上,可效果不理想。一是因為移植之後,燒傷者的身體會出現排斥反應,會把移植過來的皮膚當作異物進行攻擊;二是符合要求的皮膚來源很稀少。
把自己的皮膚移植到自己的身上
那選擇用燒傷者未受損的皮膚進行移植,行不行?這種「拆東牆補西牆」的做法,是將健康身體部位的皮膚,移植到受傷的部位。
隨之而來的是兩個問題。首先是「東牆」供皮區會有疼痛,可能癒合緩慢、感染或者形成瘢痕;其次是移植時,對「東牆」的皮膚厚度有要求。
常被用來供皮的區域 | 文獻[7]
如果來自「東面」的皮片較薄,「西牆」受皮區容易形成癜痕,皮膚收縮明顯,嚴重影響癒合後的外觀效果,甚至還會出現肢體運動功能的受損。如果移植皮片較厚,供皮區癒合的時間會變長,也容易形成增生性瘢痕。
除此之外,還有個更棘手的情況是,燒傷面積較大(燒傷面積超過50%)的人,缺乏足夠未受損的自體來源皮膚,怎麼辦?
沒有皮膚,就創造一種新的皮膚
要不就人工創造一種皮膚蓋到被燒傷的地方吧。基於這種設想,臨床醫生約翰·伯克(John Burke)和材料學家約阿尼斯··楊納斯(Ioannis Yannas)發明了一種人造皮膚,這種皮膚由天然膠原蛋白和多糖組成的生物材料製成,模仿了皮膚的結構、物理性狀和生物學特性。
對體表燒傷面積達50%~90%的人進行創面治療時,他們發現使用人造皮膚後,患者的傷口沒有明顯瘢痕,而且隨著時間流逝,人造皮膚在觸覺和視覺上都跟真正的皮膚越來越相像。1981 年4月23日,約翰·伯克和約阿尼斯·楊納斯宣布,人造皮膚在燒傷者創口處移植成功。
人造皮膚 | 文獻[4]
隨後,更多的研究者進入到人造皮膚領域。細胞生物學家尤金·貝爾(Eugene Bell),利用組織培養得到皮膚成纖維細胞和表皮細胞,與人造皮膚技術中用到的膠原蛋白結合,造出了新品類人造皮膚,這種皮膚可以填充創面空間,還能形成血管,抑制創面收縮,防止出現瘢痕。
人工皮膚帶來的福音
人造皮膚主要成分都是膠原蛋白,與其他天然材料相比,和人體皮膚相容性好,移植之後對外觀和功能的影響也較小。更重要的是,解決了被大面積燒傷者沒有足夠自體皮膚進行移植的困境。
雖然人造皮膚是首個應用於臨床的器官替代物,也是人造器官中最為成熟的一種,但遺憾的是,所有的人造皮膚都無法涵蓋皮膚組織中的全部細胞成分,也缺乏毛囊、汗腺等皮膚附屬器,所以不能完全替代皮膚的功能,再加上昂貴的價格,在燒傷面積較小的患者中,首選的方法還是進行自體或者異體移植。
每年都有數以百萬計的人由於燒傷、燙傷、化學腐蝕等原因出現皮膚創傷,其中以燒傷導致的皮膚損傷最為常見。希望未來人造皮膚可以無限接近甚至超越自體皮膚,為燒傷患者帶來福音。
參考文獻
[1]https://www.nytimes.com/1981/04/24/us/artificial-skin-for-burn-victims-is-reported-developed-in-boston.html
[2]Barrow RE,Herndon DN. History of treatments of burns [M]/ /Herndon DN. Total burn care.3rd.London,UK: Saunders Elsevier,2007: 1-8.
[3]Burke JF, Yannas IV, Quimby WC, et al. Successful use of a physiologically acceptable artificial skin in the treatment of extensive burn injury. Ann Surg 1981; 194:413–428.
[4]https://slate.com/human-interest/2016/01/ioannis-yannas-looks-back-wistfully-on-the-surprising-discovery-of-artificial-skin-video.html
[5]Bell E, Ehrlich HP, Buttle DJ, et al. Living tissue formed in vitro and accepted as skin-equivalent tissue of full-thickness. Science1981; 211:1052.
[6]https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780124201453000158
[7]Shimizu, R., & Kishi, K. (2012). Skin graft. Plastic surgery international, 2012.
作者:飛天小皮警
編輯:木易楊楊
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