1、新生研讨课之 人造皮肤的市场化运作,常若愚 3110101191 ,这是人造皮肤,在培养皿上培养的人造皮肤,这还是人造皮肤,美国一个9岁男孩好奇地用火来烘烤喷漆 罐。想看看结果怎样，漆罐爆炸，他左侧身体法满着火的油漆。直升机很快将他送到国家儿童医疗中心，在那里，他烧伤的皮肤被一种新的皮取代。小孩很快恢复健康，事故发生8天后出院，3星期后他返回学校。2年后的今天，不注意的话看不出他曾经被烧伤。,人造皮肤隶属于组织工程,生物医学科学在认识细胞是如何生长为功能组织以及它们所需要的正确的化学和其它方法方面已取得巨大进展。组织工程是将这项知识应用于生长或修复器官，包括皮肤这一人体最大的器宫。一般情况下，
2、生成组织是活细胞和一种叫做骨架的支持结构的组合。根据生成器官的不同，骨架可以是任何一种东西，从骨胶基质、结构蛋白质到合成的、内嵌促进细胞生长和繁殖的化学材料的生物可降解塑料。引发这一生长过程的“种子”细胞来自实验室培养或患者本身。,组织工业的发展现状（一）,蓬勃的产业链条,到2002年6月，组织工业每年总产值达到5 000万美元，其中一半是由于皮肤销售，其余是由于替换关节用的软骨。从事人造组织的公司从2000年的66家发展到2002年的99家，投入组织工程的资金增长了14，达到67 500万。,组织工业的发展现状（二）,产业遭遇的瓶颈,但是目前公司利润很差，原因在于制造过程自动化程度不够，例如
3、，必须有精密的传感器和控制系统，建立并保持培育皮肤组织的生化环境和力学环境。另外，还必须采用机器人和其它自动化设施让工作人员远离组织生长过程。,人造皮肤在组织工业中的地位,优势（一）,由于移植皮肤和更换软骨结构简单，所以首先推向市场的是这类人造组织。早期产品就是上面提到的为那个男孩进行的植皮。像上述男孩的例子，有时人们用尸体皮肤暂时覆盖以保护患者创面，但是，尸体皮肤的来源有限，价格昂贵，并且质量各异，而且，20天内尸体皮肤通常为患者的免疫系统所排斥，而人造皮肤则不被排斥。,人造皮肤在组织工业中的地位,优势（二）,除了供烧伤植皮外，人造皮肤还能够帮助糖尿病人治疗足部溃疡。目前此类溃疡大多数采用抗
4、生素、葡萄糖控制，使用特殊的鞋，以及经常清洗和绷带包扎等方法，即便如此，溃疡愈合很慢，有的则根本无法愈合，若溃疡不能愈合，那么患者就只能截肢了。在美国，每年86 000例低位截肢中有85是由糖尿病足部溃疡引起。据报导，在临床试验中使用人造皮肤治疗长期溃疡比单独采用一般的治疗方法治愈更快。,人造皮肤在组织工业中的地位,优势（三）,人造器官要求复杂的供血系统，大多由很细的毛细血管构成。如合成皮肤所以发展到如此程度，部分原因在于它不需要自身内部的血管网络以获取养份和氧气，合成皮肤一旦移植到人体上就会散发出荷尔蒙，补充养分给血管使之生长。但是，大的三维器官如肝脏，则需要它们自身的网路。所以，一些人造组
5、织技术人员将他们的注意力转向下一个目标，即让血液能流到需要的部位去。,人造皮肤的工业化生产,人造皮肤工业化生产的必然性,面对如此大量的需求，公司每月都要生产数以千计的移植皮肤片，虽然都是手工操作，费用很高。,人造皮肤的工业化生产,人造皮肤工业化生产的优越性,移植皮肤片是在皮肤培养皿上生长的，培养皿中注满营养液，模仿天然环境以刺激皮肤生长。所用的培养皮肤是环切术取下的婴儿包皮，这样的细胞源充足而且极具活力，一张邮票大小的样品可以生长出几个足球场大小的移植皮肤。,人造皮肤的工业化生产,人造皮肤工业化生产流程（一）,单单使用人工操作，公司每年可生产约50 000片移植皮肤片。公司计划引进工业规模的自
6、动化，第一步是将营养液的添加和排放过程自动化，这一过程最费时。生长的皮肤必须周期性给予新鲜营养，不然皮肤将坏死，变为废品。用电子控制系统可以使该过程更为精确，并且降低费用，减少可能的污染。,人造皮肤的工业化生产,人造皮肤工业化生产流程（二）,有的公司已在组织生长中引入一定程度的自动化，自动化进程从取得包皮样本细胞开始，转换为制作活皮必需的大量样皮，细胞在营养液瓶内繁殖，瓶子的内表面为波浪形沟槽，以增大接触面积。由机器人定期更新营养媒质，机器人的一支手臂一次夹起一个瓶子，将旧营养液倒掉，灌进新液。,人造皮肤的工业化生产,人造皮肤的商品化,在生物反应器内，细胞繁殖并重组，最后生长成功能组织。生物反应器也就是运输用的容器，当皮肤生成后，反应器被封上，并储存在低温环境下以便运输。公司通常储备数百单位的皮肤。,未来,有朝一日，人造组织的科研人员可以复制人体的任何部位，这也许只是时间问题。毫不奇怪，我们在某个时候能够达到我们的目的，问题是什么时候： 20年或者500年?,
