据美国Fun Science网站8月8日报道,德国科学家发现,蜘蛛丝可以用来培育人体皮肤,为皮肤移植等医学难题提供了很好的解决方案。
皮肤移植是医学领域的一个重要课题,皮肤移植对烧伤患者和其他患者的治疗至关重要。例如,美国每年有650万住院患者患有褥疮等慢性伤口,仅这种疾病的医疗费用就高达250亿美元。
目前,许多研究团队正在开发人工皮肤,以替代从人体提取的皮肤进行移植。理想的移植人工皮肤是一种可以被身体接受的材料,其中嵌入皮肤细胞来替代受损组织。随着时间的推移,当新皮肤有足够的弹性来抵抗常见的皮肤损伤时,人工皮肤就会安全地“撤退”。
德国mhh的细胞组织工程师Hannah Wendett说,目前开发的材料的灵活性似乎不足以完成这项任务。经过一些研究,他们认为蜘蛛丝可能能够胜任这项任务。
蜘蛛丝是自然界已知的最坚硬的材料。两千多年前,有许多关于蜘蛛丝及其医学应用的传说。例如,蜘蛛丝可以在抗感染、止血和愈合伤口方面发挥作用。另外,蜘蛛丝也可以作为人工韧带。
蜘蛛丝具有非凡的柔韧性和延展性,这使得科学家可以通过简单的加工和转化来制造不同类型的植入物。另外,与蚕丝不同,蜘蛛丝不会引发人类的排斥。
为了测试蜘蛛丝是否有用,温特和他的同事们首先敲打蜘蛛的丝腺,然后缠绕丝纤维。然后用这些丝线在金属框架上编织出网格,在网格上培养人体皮肤细胞。四天后,皮肤细胞从角落进入网格,一周后,皮肤细胞相互结合。
研究人员发现,如果给予适当的培养、营养、温度和空气体,放置在这些网格上的人体皮肤细胞会蓬勃生长,培养35天后,细胞存活率高达98%。
温特说,他们可以用这种方法将两种主要的皮肤细胞——角蛋白形成细胞和成纤维细胞——培养成皮肤样表皮(皮肤的最外层结构)和真皮(表皮下的一层活细胞,包括毛细血管、神经末梢、汗腺、毛囊等功能结构)。
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