美国两位教授发明人造皮肤

约翰·伯克与尼斯•V•亚拿斯 拿着他们的人造皮肤
皮肤不仅能使人不受到污物或细菌的侵袭,也能保持人体内的水分不致逃逸。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。
当大面积的皮肤受到严重的烧伤或损害,医生必须立即输入液体并保护伤口,如果仅是皮肤的浅层受损,新皮肤会再生。如果病人受到了严重的烧伤,皮肤就不能靠自己修复。
怎么办呢?将健康皮肤移植到受伤区域是解决这一难题的有效方法,但是,可供移植的健康皮肤从何而来呢?
起初,皮肤移植的方式是“拆东墙,补西墙”,即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,如果是大面积的烧伤,其正常皮肤所剩无几,那真是“都是洞,砖不够”了。
另外,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。
人造皮肤是利用工程学和细胞生物学的原理和方法,在体外人工研制的皮肤代用品,用来修复、替代缺损的皮肤组织。人造皮肤由人工合成,可以极大地提高重度烧伤者的存活率。

人工合成皮肤
第一块人工合成皮肤是由时任哈佛大学医学院教授的约翰•F•伯克(John F. Burke)和麻省理工学院机械工程系教授尼斯•V•亚拿斯(Ioannis V. Yannas)合作,于1981年发明的,这是伯克一生最伟大的成就。
1922年7月22日,伯克生于美国伊利诺伊州的第二大城市皮奥瑞亚。珍珠港遇袭后的第二天,还在伊利诺伊大学研读化学工程的伯克毅然选择到美国陆军服兵役。

约翰•F•伯克
二战后,伊利诺伊大学接收了伯克,让他继续在这里完成他的学士学位。1951年,他又以优异成绩毕业于哈佛大学医学院,获得博士学位。在他的职业生涯中见到过许许多多烧伤患者,他决定成为一名外科医生。他也一直努力寻找一种人类皮肤的替代品,并且这种替代品可以避免感染和脱水的威胁。
麻省理工学院教授亚拿斯一直从事胶原蛋白的研究,这是一种在人类皮肤中发现的蛋白质。

尼斯•V•亚拿斯
两人从20世纪70年*开代**始合作,伯克搜集了很多的资料给亚拿斯翻阅。
伯克曾经说过,制造人造皮肤,不是哈佛医学院教授的一次手术,也不是麻省理工学院教授研究的机械工程,谁都不能只靠自己研究领域的知识简单地解决这个问题。该项目所需统筹的是两个不同领域的知识:即皮肤的生物学特性和工程聚合物。“我们需要他们的工程技术,而他们需要我们的专业知识”,伯克说。
长期以来,人类严重的皮肤缺损创面,只能靠切取自体正常部位的皮肤移植修复,尽管能治愈创面,但在取皮部位却留下了新的创伤,常常导致疤痕增生;甚至因取皮过深,供皮区难以自愈,形成水疱,反复溃疡。许多严重烧伤的患者进行皮肤移植后因出现脱水、感染和排异现象失去了宝贵的生命。
伯克因此一直在寻找一种材料,既避免患者出现脱水和感染现象,也可以有效解决人体免疫系统的排异反应。他们发现了胶原蛋白纤维和长链糖分子可以互相结合形成多孔性材料。这种材料与皮肤相似,如果放置在实验动物的伤口之上,似乎可以促进其周围新生皮肤细胞的生长。
1981年,由伯克和亚拿斯共同领导的研究小组终于开发出了一种来自牛皮中的胶原蛋白为原料和鲨鱼软骨合成的材料,并利用这种材料制成了世界上首个商业化的可再生人造皮肤。

人造皮肤
这种人造皮肤有两层:表层和里层。表层是由一种硅橡胶薄膜制成的,能阻挡细菌的进攻。里层是一种特殊的培养基,能帮助受伤的皮肤生长。
在继续的实验研究中,他们发现这种人造皮肤可以作为新生皮肤组织和血管组织借以生长的框架,虽然这些新生细胞还不能生长出真皮中通常具有的毛囊或汗腺。新生的皮肤细胞生长在一个月左右,在这一个月之内,随着新生皮肤的生长,人造皮肤中的皮和鲨鱼软骨等物质开始降解,并被机体吸收。
在1981年,伯克和亚拿斯第一次将其发明的人造皮肤用于临床,患者是一位身体一半面积被烧伤的女士。剥离掉烧伤的皮肤之后,伯克应用了这种人造皮肤,并且,在条件允许的情况下,将患者的未烧伤皮肤移植到烧伤部位。三星期过后,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。
虽然人造皮肤不是完美的,新的皮肤生长后没有汗腺,但是它大大提高了人的成活率。如今,人造皮肤被广泛用于严重和大面积烧伤、糖尿病患者所遭受的慢性皮肤病的治疗,并为某些类型的整形手术服务。它解决了人们一直只能用自身皮肤做皮肤移植手术的困境。
两位教授研制的人造皮肤,在为患者的人生创造希望的同时,也抚慰了千万伤者的心灵。 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。

约翰•F•伯克(John F. Burke)和尼斯•V•亚拿斯(Ioannis V. Yannas)