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科学家用蛛丝打造人类皮肤 “蜘蛛侠”将成真
添加时间:2011-8-19  作者:Everett  来源:腾讯科技  点击:1738  
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蜘蛛侠的秘密:科学家用蜘蛛丝可造人类皮肤

蜘蛛侠电影中神奇的蜘蛛丝具有高强度的拉伸和延展性

蜘蛛侠的秘密:科学家用蜘蛛丝可造人类皮肤

德国研究人员培育蜘蛛丝的实验前后对比图

据国外媒体报道,德国汉诺威医学院细胞组织专家研究发现使用蜘蛛丝培育可以创造出人类的皮肤。皮肤移植是医学界的一个重要课题,对烧伤患者以及其他疾病病人而言,是一个至关重要的治疗手段。比如,慢性的创伤的伤口,像褥疮等,在美国目前有大约650万患者在接受这样的治疗,由于长期局部组织受压,造成组织溃烂坏死,每年在这项医疗上的费用达到250亿美元。相关的研究成果已经发表在在线公共科学数据库(PLoS ONE)期刊上。

从图2中可以看出第一天(A)和第四天(B)时,网架上皮肤细胞增长的情景,图中显示出,皮肤细胞已经扩散到网格的每个角落中,而且在一星期之内便可以达到预期效果。据德国汉诺威医学院的细胞组织专家汉纳温特(Hanna Wendt)介绍:目前科学家正在研究人造皮肤,也就是在移植皮肤时不需要患者自身的皮肤组织,而使用外界的人造皮肤。在理想的情况下,在进行移植的时候还需要加入抗排斥反应的材料,一起嵌入到受损的皮肤上,取代失去功能的皮肤组织。随着时间的推移,新的皮肤会逐渐长出来,但是需要经受住与原生皮肤一样具有的强度,而到目前为止,还没有发现有类似的材料能有足够的强度适用于制造人造皮肤。

同时,温特和她的同事们也建议使用丝绸进行人造皮肤的可行性实验。而蜘蛛丝是目前强度最高的天然材料。而关于蜘蛛丝在医疗上的使用,据说可以追溯到2000年前的民间传说。但是,蜘蛛丝在抵抗感染、出血、伤口愈合方面都的确有着较大的作用,另外,还是人工韧带的材料。

蜘蛛丝就有非凡的强度和延展性,使其是作为多种植入物重要因素之一,而且在转移和处理方面也是非常地方便。更重要的一点是,蜘蛛丝与蚕丝的最大不同点是,蜘蛛丝不会触发人体的排斥反应。

为了测试蜘蛛丝的是否符合实验需要,温特和她的同事使用外部触发的方法使蜘蛛的丝腺慢慢布出丝来,然后将使用带格子的网结构固定这些丝。研究人员发现,在给予适当的培育和养分。还有温度和空气等实验条件,人体皮肤细胞在这些网格中生长得很好。形成了两个主要的皮肤细胞类型:角蛋白细胞和成纤维细胞。最后形成了类似皮肤表皮的功能结构。皮肤的最外层和真皮、下面一层表皮活体组织,其含有含有毛细血管、神经末梢、汗腺、毛囊和其他结构。

温特对这个实验认为:这是非常令人印象深刻的,我们观察到了人类细胞是如何利用蜘蛛丝进行增长。当前,将蜘蛛丝进行大规模的工业培育收集是不太现实的,而从长远的角度看,除了满足日常的临床使用外,应该要发展成机械化的生产方式进行细胞培养,培养出我们所需要的皮肤属性。现在我们仅仅只是能在实验室中进行这项工作,而且还停留在研究阶段,而且使用蜘蛛丝进行培育人类皮肤的方法还需要进一步的探讨和研究。

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