人工皮膚

人工皮膚是指利用工程學和細胞生物學的原理和方法，在體外人工研製的皮膚代用品，用來修復、替代缺損的皮膚組織。

人工皮膚高度近似人類皮膚，在治療燒傷、燙傷方面具有減輕患者疼痛，愈後不留瘢痕的特效，並且對治療糖尿病足等長期難愈性潰瘍具有良好療效。

基本介紹

• 中文名：人工皮膚
• 外文名：Artificial skin
• 原理：工程學和細胞生物學
• 作用：修復、替代缺損的皮膚組織

人工皮膚發展概述

近20年來隨著組織工程學的建立和形成，組織工程的研究正成為生命科學研究領域 的焦點之一 ，而組 織工程皮膚產品開發的成功，使人工皮 膚 的研究實現了質的飛躍，它是由活性細胞接種在支架材料上形成的組織工程化皮膚，有真皮層或同時具有表皮層和真皮層，因此是一種活性生物敷料。在國外人工皮膚的研究較多，部分已形成產品套用於臨床 。中國對人工皮膚的研究，雖然比西方已開發國家起步晚，但是，近年來，已受到國家的高度重視。

皮膚的基本結構

皮膚是人體面積最大，且具有高級組織結構的器官，它的功能是防止細菌侵蝕和感染、保護人體、調節體溫以及排泄體液等。皮膚可分為三層．即表皮層、真皮層和皮下組織層。在表皮層和真皮層中含有多種細胞，在表皮層中含有可分化形成角質層的角質細胞，真皮層中含有成纖維細胞，可以分泌出多種大分子物質如膠原、彈性蛋白、纖粘連蛋白、核心蛋白聚糖、肌腱蛋白、層粘連蛋白以及蛋白聚糖等，通過這些物質可以形成結締組織的基底，賦予皮膚以很高的抗張強度。此外，成纖維細胞還可以分泌出某些細胞因子以調節皮膚的生理功能。在皮膚中，還有毛囊、汗腺、脂腺、神經、毛細血管以及淋巴管等眾多附屬檔案。

人工皮膚的研究背景

在日常生活和工作中，不可避免地會出現皮膚受損的情況。而在皮膚的各種損傷中，創傷、燒傷、燙傷等較為常見。燒傷是一種由於火焰、高溫物體或電能、化學物質(如強酸、強鹼)、放射能、強閃光作用於身體表面引起的皮膚損傷。

治療燒傷需要解決的主要問題是：氣體(包括水氣)的透過性l防止組織液、體液的流失及造成電解質(液)和蛋白質損失；力學性能以及與組織的接觸排異性等。大面積燒傷除了皮膚和組織受到破壞以外，還有可能引起整個身體一系列複雜的病理、生理變化，其中包括水、電解質和酸鹼平衡失調、休克、感染以及敗血症等。

一般來說防止休克、預防感染、創面處理和營養護理是治療燒傷病人的幾個重要環節。燒傷創面的水分易大量散失，蛋白質、鹽分和熱量的損耗也很嚴重。事實上，燒傷的治療特別是大面積的深度燒傷治療一直是醫療上的難題。

人工皮膚的研究現狀

最近10多年來，組織工程的迅猛發展，使得研究開發具有良好生物相容性的、在植入體內後可以自行生物降解的、可用於器官和軟、硬組織的重建與修復的組織工程材料成為可能。組織工程的第一個面市產品是人工皮膚，也是迄今為止在臨床套用方面最為成功的組織工程材料。且已在燒傷、慢性靜脈潰瘍以及先天性皮膚畸形等疾病的治療方面取得良好效果。

近些年來，人工皮膚的研究開發十分活躍，新的人工皮膚產品不斷湧現。有人曾把人工皮膚分為表皮替代物、真皮替代物和全皮替代物三類，然而，根據人工皮膚的發展，也有研究者以為，已有的人工皮膚可以根據其性能分為普通型人工皮膚和組織工程化人工皮膚；也可根據其與損傷皮膚的結合方式分為暫時替代性人工皮膚和永久替代性人工皮膚。

暫時替代性人工皮膚

暫時性代用品提供傷口暫時的生理性覆蓋，就象正常皮膚一樣，具有避免機械損傷、防止細菌入侵、阻止水分蒸發和丟失的作用。因而，這些代用品用於傷口有助於形成潮濕的傷口環境。

使用暫時替代性人工皮膚的好處是：

1. 作為供皮區敷料，有利於減輕疼痛，促進傷口上皮化；
2. 在切削痂手術後，為深II度和III度傷口提供暫時的生理性覆蓋物；
3. 對可疑傷口作為實驗性移植物。

永久性皮膚替代品

利用組織工程原理研究人工皮膚是近年來皮膚缺損修復臨床研究中一個重要課題，為在臨床上根本解決皮膚缺損的修復問題提供了良好的前景。大面積燒傷與皮膚慢性潰瘍是臨床常見病、多發病，其治療是外科難題之一。因此，如何促進和加快傷口癒合、減少疤痕形成是人們歷來關注的重要課題；如何及時覆蓋大面積創面、減少創面收縮和避免疤痕增生，更是全球醫療市場上一個急需解決的重要臨床問題。