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巴基斯坦学生发明了人造皮肤价格比从美国进口便宜得多
2019-11-18 18:47:47

  “我们的学生进行了一次成功的实验,做出了一种超廉价的人造皮肤,每平方英寸只需22美分。”

  外网10月(2019年)发布的消息称,从美国进口的人造皮肤价格约为每平方英寸22美金。这个价格是22美分的100倍!

  巴基斯坦拉合尔市真纳医院烧伤中心表示:“治疗酸攻击的受害者时,使用的进口皮肤价格在每平方英寸900美元以上。而这对于那些受害者而言是一个昂贵的成本,他们通常贫穷,脆弱,女性居多。”巴基斯坦学生们在人造皮肤上做出的这一进展对所有烧伤患者而言是巨大的福音,必定有助于彻底改变巴基斯坦烧伤治疗现状,人造皮肤在巴基斯坦全国各地将更加广泛应用于烧伤和创伤中心,应对烧伤和酸腐蚀。

  图丨Salma Arif ,当她收到酸攻击的时候年仅3岁

  皮肤可以保持体内的水分平衡,也是抵抗外界细菌的屏障。如果没有皮肤的保护,重度烧伤者会出现严重脱水,一些危及生命的细菌趁机还会来捣乱。如果仅是皮肤的浅层受损,新的皮肤会再生。如果病人受到了严重的烧伤,皮肤就不能靠自己修复,对严重烧伤患者而言,皮肤移植就是救命。

  最初的皮肤移植方式是把患者身上健康的皮肤取下来移植到烧伤部位,但这种方法会引起新的伤疤。而且对大面积烧伤,患者身上健康的皮肤所剩无几时,该方式无法进行。

  人们也曾经使用尸源性皮肤或猪等异种动物皮肤作为伤口的临时覆盖物,但是常常会发生移植排斥反应。

  在这种状况下,人造皮肤的研究应运而生。人造皮肤可以极大地提高重度烧伤者的存活率。

  考考大家:下面的哪些有被用于人造皮肤的原材料呢?

  A.鲨鱼和牛:第一块人工合成皮肤是由马萨诸塞总医院外伤科的负责人白克(Dr. John F. Burke)和麻省理工学院的化学教授亚诺斯(Dr. Ioannis V. Yannas )发明的。这两位科学家利用鲨鱼软骨和来自牛皮中的胶原蛋白为原料发明了一种人造皮肤。1981年,白克和亚诺斯第一次将其发明的人造皮肤用于临床,三周后,这位女性患者新生皮肤的生长速度惊人,并且颜色与未烧伤皮肤一样。在此基础上的改进产品称为integra人造皮肤,它不仅起着临时性替代功能,并且可以刺激毛细血管、成纤维细胞和巨噬细胞等逐渐从伤口向人造皮肤内生长。他们的研究不仅救活了许多烧伤的病人,也开创了烫伤医学的新时代。

  B.蚕丝:浙江大学动物科学学院用蚕丝研制出一种新型的“人造皮肤”,由科研人员提取蚕丝中的蛋白质生产而成,这种人造皮肤就像用蚕丝做成的服装面料一样,具有丝绸般的光滑平整和柔韧特性。而且,与目前治疗大面积损伤时最常用的猪皮材料相比,它的安全性更高。贴在创伤皮肤表面,半个月左右创伤就会慢慢愈合。

  C.蜘蛛丝:德国汉诺威医学院的细胞组织工程师们用蜘蛛丝培育人造皮肤敷料。蜘蛛丝是自然界中最坚韧的材料。研究人员发现,人体皮肤的细胞似乎对蜘蛛丝这种“土壤”并没有明显的排斥,似乎是一种能被身体接受的材料。

  D.纤维原细胞:英国企业Intercytex集团研发出一种能够和人体完整结合的活性人造皮肤ICX-SKN,植入人体后,只需28天就能够完全和人体结合。ICX-SKN是由纤维原细胞(fibroblasts)所产生的基质组成的。纤维原细胞也是在天然皮肤内奠定胶原的皮肤细胞,它的组成结构和皮肤的组成结构相似。实验只涉及小面积局部皮肤移植,对于大面积烧伤患者的移植效果尚属未知。

  E.碳纳米管:由美国宇航局科学家研制的一种新型人造皮肤,能够感知压觉和温觉,用于植入机器人,让机器人可以更出色地完成太空探索任务,用于电路和半导体中的晶体管成为基于碳原子链的“皮肤器官原料”,这样机器人能够像人类一样具有触觉。尽管人造手在行动和灵活度上日益逼真,但是几乎所有的人造皮肤仍然停留在无感知的塑料涂层水平上,美国橡树岭国家实验室纳米材料合成和属性小组的高级研究科学家约翰-西姆普森博士说:“通过运用碳纳米管技术,我们造出的人造皮肤不但可以接近真实皮肤特性,甚至可以超越这些特性”。

  2018年2月,作为柔性电子领域的领头羊-斯坦福大学的鲍哲南团队带来超强灵敏度的人造皮肤,感知能力就如同真正皮肤一样,而且比人的皮肤功能更强大,能随时监控各种生理指标,将体内的信息与外界相连接。她还研制出可拉伸的太阳能电池,可以使人造皮肤自我发电,纳米材料为人造皮肤增加了透明度和可拉伸的性能,使得人造皮肤的感应和计算能力更强、智能性更高。它在医疗方面的应用可以为皮肤受损者雪中送炭,在AI领域可以赋予机器人感知能力,还可搭载各种可穿戴智能设备,把人变成人机合一的“超级人类”。

  2019年5月,印度研究人员表示,成功利用3D生物打印技术打印出人造皮肤,具有与天然人体皮肤相似的解剖学结构和生化特性等,将来可在化妆品、皮肤药物等测试中广泛应用,该模型每次可打印10层线层表皮人造皮肤,下一步将继续探索在3D打印出的皮肤上生长毛发的可能性。

  2019年7月,发表于《科学-机器人学》杂志上的一项科学成果显示,新加坡国立大学的Benjamin Tee和同事发明了一种能感知温度和压力的人造皮肤,其发送信号的速度比人类神经系统快1000倍。或许有一天,这种皮肤可以覆盖假肢,从而帮助人体更好地利用后者,或者用于机器人,以辅助它们感知周围环境。它由物理传感器组成,可检测压力、弯曲和温度。(这和文中上面提到的碳纳米管人造皮肤很相似呢!)

  2019年10月,英国布里斯托尔大学、巴黎电信技术公司和法国索邦大学等开发了一种新型的类皮肤人工薄膜,它不仅在外观上与人类皮肤相似,还能够在传感分辨率上仿生人类皮肤。借助这种人工皮肤,研究人员可进一步提高手机、可穿戴设备和电脑等电子产品的互动性,并将触摸技术提升到新的高度。这种人工皮肤可以让设备“感觉”到用户的抓握特征,并检测出挠痒痒、爱抚和扭转等交互行为。布里斯托尔大学人机交互学副教授Anne Roudaut博士说:“这是我们首次有机会将人造皮肤应用到互动设备中。Roudaut博士说:“这项研究探索了人与机器之间的交集。我们希望让机器变得更像人类。”下一步他们将尝试让人工皮肤变得更加逼真。

  2019年11月,在第二届进博会上,日本花王带来人造仿生皮肤纤维技术新品。运用专业仪器像喷雾一样将一根直径仅有头发丝百万分之一的纤维丝喷在肌肤上,轻轻一按就形成一层薄膜,堪称“第二层皮”。需要卸妆时,直接撕去薄膜即可。据介绍,这样一套美容产品售价在4500元人民币左右,预计2020年初在中国上市。

  人造皮肤最初是为了拯救烧伤的伤员,随着科技的不断发展,我们看到它的应用不仅限于此,移动设备、假肢、机器人等因其也都得到应用,甚至还可以用于美容。科技发展之迅速,人类脑洞之无限让人不禁赞叹和敬畏。

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