中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學科研團隊研發(fā)的“人造皮膚”樣品。

圖為膠原-殼聚糖/硅橡膠皮膚再生材料。

本版圖片均為資料片

　　7月30日，臺灣粉塵爆炸事故中的一名31歲傷者因感染引發(fā)敗血性休克及多重器官衰竭去世。據(jù)介紹，此次事故有近500人受傷，傷員平均燒燙傷面積達到44％。目前仍有316人留院治療，面臨最主要的問題就是缺乏足夠的“人造皮膚”。

　　“五指并攏時，一只手掌的面積是全身體表面積的1%。你可以想象44%的燒燙傷面積有多大。”河北醫(yī)科大學第三醫(yī)院整形外科副主任醫(yī)師劉柳介紹，嚴重燒傷的病人如果不能及時封閉創(chuàng)面，常常引起創(chuàng)面及全身感染等一系列并發(fā)癥，甚至會危及生命。然而，在大規(guī)模的燒傷事故中，由于大多數(shù)傷者燒傷面積較大，而且受傷人數(shù)較多，很難有充足的患者自身皮膚來封閉創(chuàng)面，這時往往需要“人造皮膚”來救急。

　　開展植皮術已有一百多年歷史，基本是補“西墻”而不毀“東墻”

　　“也許很多人不知道，皮膚是人體最大的器官。”劉柳說，一個成年人的皮膚有2-3平方米，在重量上可占到人體體重的20%左右。

　　看到筆者驚訝的樣子，他解釋說，皮膚并不僅僅是我們?nèi)庋劭吹降娜梭w表皮。在表皮底下還有真皮和皮下組織，并含有附屬器官（汗腺、皮脂腺、指甲、趾甲）以及血管、淋巴管、神經(jīng)和肌肉等，其主要的功能是保護、分泌和排泄以及感覺功能。

　　皮膚位于人體表面，就像一件嚴實的天然“衣服”，把整個身體包裹得天衣無縫。由于皮膚表面的角質(zhì)層有韌性和彈性，這就使皮膚能經(jīng)受輕度的搔抓和摩擦，可保護內(nèi)部組織避免或減少外來力量擠壓或震蕩造成的傷害。

　　此外，皮膚還具有吸收及防止體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)喪失的作用。“體內(nèi)的液體失去皮膚的保護會迅速滲出、蒸發(fā)、丟失，病患往往面臨休克的危險。”劉柳表示，醫(yī)生處理燒傷患者的第一個措施就是補液。

　　完整的皮膚，由于表皮結構致密，微生物不能進入，而且正常皮膚呈酸性（pH:4.5—6.5），不利于細菌和真菌的繁殖。因此，皮膚受損后，劉柳表示，在闖過休克關口之后，細菌感染是接下來要面臨的嚴峻挑戰(zhàn)。特別是皮膚燒傷面積較大時，感染的幾率非常大，而且有生命危險。

　　據(jù)介紹，位于皮膚表面的表皮是由億萬個細胞與協(xié)調(diào)整齊的角朊細胞排列成若干層組合而成，它具有一定的再生和修復功能。如果皮膚損害的面積較小、深度較淺，它能自動修復。然而，對嚴重燒傷患者而言，植皮是為了救命。醫(yī)生必須及時封閉創(chuàng)面，給創(chuàng)面覆蓋上一層保護膜，給受傷的皮膚一個能重新生長的環(huán)境。

　　“一般我們用三度四分法來表示燒傷程度，一度、三度燒傷不分深淺，二度燒傷分為淺二度燒傷與深二度燒傷。”劉柳表示，二度與三度的區(qū)別主要在于真皮是否全部燒透。比如手的皮膚，如果表皮燒壞了還有部分真皮傷了，這個叫深二度燒傷；如果所有的表皮與真皮都燒傷了，那叫三度燒傷。“深二度燒傷且面積比較多，或者三度燒傷，一般就會用植皮的方法進行治療。”

　　據(jù)介紹，植皮術的開展已有一百多年的歷史，最常用的就是用患者自身未損壞的皮膚。這種植皮是補“西墻”而不毀“東墻”。醫(yī)生取的是該部位的斷層皮片，而不是全層，半個月至三個星期又可長出新的皮膚來，不會造成破壞。

　　皮膚作為覆蓋和保護體表的重要組織器官，非常容易受到外傷、燒傷、炎癥等因素的損害。據(jù)統(tǒng)計，中國每年燒傷與潰瘍患者達到1500萬人，其中需要進行皮膚移植的病例在350萬人。然而，在臨床中，對燒傷面積大的患者，醫(yī)生經(jīng)常會面臨沒有完整或者足夠的自身皮膚來移植的困境。所以，科學家們一直在尋找可直接用于人體的替代品。

　　目前臨床上，小白豬真皮是主要的敷料來源

　　“目前，如果患者的燒傷面積大，沒有完整或者足夠的自身皮膚來移植，主要采用異體皮和異種皮。”劉柳介紹，異體皮就是從別人身上取下的皮膚，雖然最切合人類皮膚的自然形態(tài)，但卻是稀缺材料，并且取人皮也會引發(fā)倫理爭議。異種皮則是從動物身上取下真皮層，作為敷料覆蓋創(chuàng)面。

　　據(jù)了解，目前臨床上用得最多的是小白豬的真皮。小白豬真皮目前與人類皮膚構造最接近，在取得成本上也比較低，倫理上的爭議也相對沒那么尖銳，所以在相當長的時間里，都是主要的敷料來源。

　　然而，無論是異體皮還是異種皮都很難保存和運輸，遇到像臺灣粉塵爆炸這樣的大規(guī)模燒傷事故時，就會面臨皮膚短缺難題，這時迫切需要一種較容易保存和運輸?shù)?ldquo;皮膚”，因此用來應急的人造皮膚應運而生。

　　據(jù)介紹，20世紀80年代后，國外科學家研制出多種人造皮膚，可誘導患者自身重建真皮層。我國人造皮膚研究起步較國外要晚，2007年，中國人民解放軍第四軍醫(yī)大學金巖教授帶著他的團隊研制出了“人造皮膚”，并經(jīng)過國家食品藥品監(jiān)督管理局正式批準注冊，成為具有完全自主知識產(chǎn)權的我國第一個組織工程皮膚產(chǎn)品。除此之外，已有不少研究人員借助膠原、殼聚糖等材料，采用生物材料科學、高分子科學，制造不含細胞的皮膚再生產(chǎn)品。

　　劉柳介紹，這些人造皮膚主要是通過一定的技術，先建立一個膠原的皮膚“支架”，將患者完好的皮膚打成微粒灑在上面作為“種子”，然后將其敷在患者創(chuàng)面，當長出新皮膚的柔韌度足以對抗普通皮外傷后，人造皮膚便可以安全“隱退”。

　　小白豬真皮雖然構造天然，但材料原本是啥樣就得保持啥樣，沒有改進的空間，這不見得都適合人類自身的需要。劉柳說，而人造皮膚主要成分都是蛋白質(zhì)，與人體皮膚相容性優(yōu)良，相比天然材料而言，還可以根據(jù)我們的需要改變材料的結構、成分、性能，這就增加了應用的靈活性。

　　不過，劉柳表示，目前我國研制的人造皮膚相當一部分只是創(chuàng)傷敷料，在治療前期可對創(chuàng)面進行覆蓋保護，以防脫水、感染，而真正可以用于后期修復再生的人造皮膚技術要求則更高。

　　研發(fā)具有汗腺、毛囊等皮膚附屬器官及皮膚自身功能的人造皮膚，是國際研究的熱點

　　“人造皮膚也就是醫(yī)學上所稱的‘組織工程皮膚’。”劉柳表示，皮膚組織工程是一門新興的邊緣學科，它是利用生物學和工程學原理與方法，在體外制備出一種皮膚替代物。其核心是創(chuàng)造出一種三維生長支架，將由機體分離出的表皮細胞或纖維細胞進行體外復合培養(yǎng)，形成人工再生的真皮等同物或皮膚等同物，移植于需要修復、重建的皮膚病損處。

　　據(jù)介紹，組織工程皮膚研究已有近40年的歷史，然而到現(xiàn)在仍然面臨許多難題。目前，科研人員可以實現(xiàn)用于器官再造的干細胞體外培養(yǎng)，但由于人體細胞發(fā)展的整個過程還是未知的，讓干細胞在分離、培養(yǎng)和擴容過程中始終保持原來的性狀還是一個未解的難題。而且細胞的培養(yǎng)需要一個相對較長的過程，對燒傷患者而言，時間就是生命，不允許等待這么長的時間。

　　此外，皮膚是人體的一個器官。除了發(fā)揮天然“屏障”作用外，皮膚到處都分布著感受器和感覺神經(jīng)末梢，各種感受器分別感受機械溫度和化學適宜刺激，產(chǎn)生沖動，經(jīng)傳入神經(jīng)傳至中樞，引起不同的感覺（如觸、壓、熱、冷、癢、痛等）。皮膚還可通過輻射、對流、蒸發(fā)、傳導等方式調(diào)節(jié)體溫起到呼吸作用。劉柳說：“這對組織工程皮膚研究，提出了更高的要求。”

　　據(jù)了解，今年7月，浙江大學一支由信電系、高分子系、醫(yī)學院、計算機學院的學科教授組成的合作團隊經(jīng)過近一年時間研究，發(fā)明出一種具有感知生成、實時監(jiān)控和調(diào)節(jié)皮膚修復過程能力的人造電子皮膚系統(tǒng)，且能較好地融入生物體。這一人造電子皮膚系統(tǒng)結合了組織再生材料和柔性電子器件的優(yōu)勢，可監(jiān)控皮膚再生過程中溫度、濕度、生長因子等多種生理信號的變化，從而對傷口恢復過程進行實時監(jiān)控，可提高診斷和治療時效性，減少傷口二次損傷和感染，對皮膚的再生具有重要意義。

　　“目前研發(fā)具有汗腺、毛囊等皮膚附屬器官及皮膚自身功能的人造皮膚，是國際研究的一個熱點。”劉柳坦言，真正的人造皮膚從實驗室到臨床應用，還有很長的路要走。

　　□本報通訊員 路朝暉 本報記者 王敬照