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当生活给你蜘蛛丝,就用它来制作人造皮肤

了解蛛丝制成的人造皮肤如何为组织工程的先进医疗应用铺平道路。

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左图:播种成纤维细胞1天后的丝网。右图:播种4天后的状态。

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新闻概要: 人们早已知道蛛丝具有许多实际用途,甚至在医学领域;例如,古希腊人就将这种坚韧、柔韧的纤维用作绷带

。但根据德国汉诺威医学院的一项新研究,蛛丝的临床应用可能远不止于此:科学家们将来或许能利用蛛丝帮助制造人造皮肤。在这项近期发表在《PLoS One》杂志上的研究

中,研究人员成功在从金色圆网蛛身上提取的丝网上培育出了类皮肤组织。

背景信息:

  • 成人皮肤由两个组织层构成:表皮和真皮。 表皮是皮肤的最外层,起到抵抗外界环境的屏障作用。其下方是真皮,这是一个为表皮提供强度、营养和弹性的组织层。

  • 有效的人造皮肤(适用于需要皮肤移植的患者,例如烧伤患者)需要能够替代皮肤的两个层,并随着新皮肤的生长而逐渐降解。根据本研究的研究人员的说法,最近的技术已经从胶原蛋白和聚乳酸-羟基乙酸共聚物等合成聚合物中创建了人造皮肤的基质,但这些材料的机械强度较低,且降解速度不够快。而蛛丝则坚固、可生物降解,且不会产生有害的免疫反应。

运作方式

  • 组织工程师 Hanna Wendt 和她的团队首先从蜘蛛身上提取了丝绸,她们用梳子梳理蜘蛛的丝腺,并缠绕收集出来的丝纤维。她们将拖丝编织在矩形钢架上,制成了一个薄而易于处理的支架,然后用蒸汽对其进行消毒。

  • 在适量的营养、温暖和空气的条件下,研究人员在丝织物上培育出了类皮肤组织。她们首先在丝网上播种了成纤维细胞,这些细胞负责产生真皮的细胞外基质。在培养成纤维细胞两周后,团队又加入了角质形成细胞,这是表皮的主要细胞。这些细胞最终形成了双层皮肤模型,其组织模式类似于表皮和真皮。

别着急

  • 目前的装置尚未准备好广泛应用于医疗领域。一个主要问题是很难从真正的蜘蛛身上获取所需的蛛丝量。“需要能够提供相同力学性能和细胞培养性能的合成丝纤维,”Wendt 告诉 LiveScience

  • 另一个问题是使用了不锈钢框架,它具有固定的结构,无法被人体吸收。正如研究人员在论文中所指出的,进一步的实验可以“开发出可吸收的框架或编织的蛛丝基质”来解决这个问题。

[来源:LiveScience

]

图片由 H. Wendt 提供,

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PLoS One

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