中國人民解放軍第四軍醫大學科研團隊研發的“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歲傷者因感染引發敗血性休克及多重器官衰竭去世。據介紹，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。”河北醫科大學第三醫院整形外科副主任醫師劉柳介紹，嚴重燒傷的病人如果不能及時封閉創面，常常引起創面及全身感染等一系列并發癥，甚至會危及生命。然而，在大規模的燒傷事故中，由于大多數傷者燒傷面積較大，而且受傷人數較多，很難有充足的患者自身皮膚來封閉創面，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肉眼看到的人體表皮。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層有韌性和彈性，這就使皮膚能經受輕度的搔抓和摩擦，可保護內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營養物質喪失的作用。“體內的液體失去皮膚的保護會迅速滲出、蒸發、丟失，病患往往面臨休克的危險。”劉柳表示，醫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。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。

　　據介紹，位于皮膚表面的表皮是由億萬個細胞與協調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。醫生必須及時封閉創面，給創面覆蓋上一層保護膜，給受傷的皮膚一個能重新生長的環境。

　　“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。據統計，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，醫生經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，但卻是稀缺材料，并且取人皮也會引發倫理爭議。異種皮則是從動物身上取下真皮層，作為敷料覆蓋創面。

　　據了解，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的“皮膚”，因此用來應急的人造皮膚應運而生。

　　據介紹，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大學金巖教授帶著他的團隊研制出了“人造皮膚”，并經過國家食品藥品監督管理局正式批準注冊，成為具有完全自主知識產權的我國第一個組織工程皮膚產品。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，與人體皮膚相容性優良，相比天然材料而言，還可以根據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傷敷料，在治療前期可對創面進行覆蓋保護，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，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。

　　據介紹，組織工程皮膚研究已有近40年的歷史，然而到現在仍然面臨許多難題。目前，科研人員可以實現用于器官再造的干細胞體外培養，但由于人體細胞發展的整個過程還是未知的，讓干細胞在分離、培養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。除了發揮天然“屏障”作用外，皮膚到處都分布著感受器和感覺神經末梢，各種感受器分別感受機械溫度和化學適宜刺激，產生沖動，經傳入神經傳至中樞，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、傳導等方式調節體溫起到呼吸作用。劉柳說：“這對組織工程皮膚研究，提出了更高的要求。”

　　據了解，今年7月，浙江大學一支由信電系、高分子系、醫學院、計算機學院的學科教授組成的合作團隊經過近一年時間研究，發明出一種具有感知生成、實時監控和調節皮膚修復過程能力的人造電子皮膚系統，且能較好地融入生物體。這一人造電子皮膚系統結合了組織再生材料和柔性電子器件的優勢，可監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