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利用微流控氣噴紡絲法

中化新網(wǎng)訊 皮膚損傷修復(fù)尤其是大面積皮膚損傷修復(fù)是世界性難題。8月20日，從南京工業(yè)大學(xué)傳出消息，該校材料化學(xué)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳蘇教授與南京醫(yī)科大學(xué)金陵臨床醫(yī)學(xué)院王革非教授合作探索出一種新策略，利用微流控氣噴紡絲法制備大面積高強(qiáng)度的人造皮膚，在腹壁缺損修復(fù)中顯示出巨大的潛力。

迄今為止，大多數(shù)研究成果集中于小面積創(chuàng)面皮膚的修復(fù)。在大面積燒傷以及腹腔開放后腹腔內(nèi)臟器裸露保護(hù)方面的研究甚少。這主要是因?yàn)楦骨婚_放后，創(chuàng)面面積相比其他部位損傷面積大，且容易感染阻礙了創(chuàng)面的愈合，使人造皮膚材料的制備及應(yīng)用成為修復(fù)過程中最大挑戰(zhàn)。

針對這一難題，陳蘇課題組探索出一種制備人造皮膚的新策略。人造皮膚的形成主要經(jīng)歷了3個(gè)階段：制備大面積可生物降解的纖維蛋白密封劑負(fù)載的納米纖維支架，皮膚組織的形成和皮膚再生。

“首先利用微流控氣噴紡絲法制備一個(gè)大型納米纖維支架材料，由超細(xì)核殼結(jié)構(gòu)的納米纖維組成。這一核殼結(jié)構(gòu)以聚己內(nèi)酯/絲素蛋白為核、以纖維蛋白原包裹在表面為殼，平均纖維直徑只有65納米。”論文第一作者、南京工業(yè)大學(xué)博士生崔婷婷介紹，以此納米纖維支架為基底，在基底上噴涂凝血酶，讓凝血酶與支架表面的纖維蛋白原發(fā)生反應(yīng)，在納米纖維支架表面形成纖維蛋白凝膠粘合劑，可以直接粘合在傷口處，不需要再縫合。

“這一階段形成的復(fù)合纖維蛋白膠—納米纖維支架，稱之為人造皮膚。這種人造皮膚具有優(yōu)異的空氣透過率、機(jī)械強(qiáng)度和快速的體內(nèi)降解速率。當(dāng)創(chuàng)傷完全愈合后，人造皮膚材料也會自動降解。”崔婷婷說。

第二個(gè)階段是皮膚組織修復(fù)過程。“在實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)了新生組織、肉芽、新生血管，同時(shí)傷口也慢慢收縮，這表明皮膚組織修復(fù)的過程已經(jīng)完成。這主要是由于纖維蛋白凝膠粘合劑具有抗菌抗感染的作用，并且能促進(jìn)新生血管形成，為皮膚組織運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)。”論文共同第一作者、南京醫(yī)科大學(xué)碩士研究生余加飛說。

第三階段是皮膚再生的過程。“在實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，我們最終發(fā)現(xiàn)了毛囊的再生，這表明了新生皮膚的最終形成。”余加飛介紹，毛囊是皮膚的重要附屬器官，當(dāng)表皮全層缺損時(shí)，機(jī)體修復(fù)時(shí)常由無毛囊結(jié)構(gòu)結(jié)締組織來填補(bǔ)，使之失去原有組織的結(jié)構(gòu)和功能，形成不完全性病理性再生。而毛囊的再生可以證明形成了具有同樣的結(jié)構(gòu)和功能的再生組織，實(shí)現(xiàn)了表皮的完美再生。

“通過體內(nèi)研究表明，人造皮膚材料被應(yīng)用于大鼠腹部大面積皮膚缺損處活體實(shí)驗(yàn)中，可以迅速修復(fù)大面積腹壁缺損并促進(jìn)傷口組織再生。此外，它避免了臨床應(yīng)用中的免疫排斥和二次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)。”陳蘇表示，該研究提供了一種簡便的途徑來再生大規(guī)模堅(jiān)韌的皮膚，在腹壁缺損修復(fù)等領(lǐng)域顯示出廣闊應(yīng)用前景。 (周偉)

2020年8月24日《中國化工報(bào)》、《中化新聞》：http://www.ccin.com.cn/detail/e61750d87067de60057e694a8f3659d6/news