生物医学工程师设计并测试一种治疗烧伤的改进方法

全层皮肤移植是治疗烧伤伤口的黄金标准。但大多数严重烧伤的皮肤移植都需要供体，而对于较大或复杂的损伤部位，很难获得全厚度的皮肤移植。使用患者组织的薄层皮肤移植可能是一种解决方案，但不能单独使用。

通过将嫁接技术与一种特殊工程薄片相结合干细胞，来自密歇根理工大学和中国广州中山大学第一附属医院的研究人员展示了一种改进的皮肤移植过程。他们的研究成果发表在本周的《治疗学》(theranotics)杂志上，研究重点是创造工程组织，使身体的自然愈合能力最大化。

血管组织

静脉、动脉和毛细血管将氧气和营养物质输送到组织中，而淋巴系统则清除废物——带血管的组织是由许多这样的小管横切而成的。治愈烧伤伤口不仅仅是皮肤再生，还要确保这些血管系统连接在一起。血管系统越多，愈合越容易。

密歇根理工大学(Michigan Tech)生物医学工程副教授赵峰(Feng Zhao)致力于创造预血管化的工程组织。换句话说，组织在愈合过程中领先一步。这是将该技术与薄层皮肤移植(简称STSG)结合起来的关键。

“STSG可以在不利的条件下使用，比如接受者的伤口有中度感染或血管较少，在这种情况下全层皮肤移植会失败，”赵说。“然而，STSG比全层皮肤移植更脆弱，在愈合过程中会明显收缩。”

为了防止移植物收缩并促进早期血管化以改善伤口修复，赵和她的团队转向了最基本的细胞。

工程干细胞片

干细胞的独特之处在于它们的潜力。与大脑中的神经元或肝脏中的β细胞不同，干细胞缺乏明确的细胞用途。在治疗方面，这意味着他们可以适应周围的环境;当经过改良以增加血管化时，它们可以创造奇迹。

该团队在大鼠模型上的移植显示出了有希望的结果。植入物不仅显示出更少的收缩和皱缩的皮肤，而且细胞炎症也更少，外层皮肤(表皮)厚度更薄，皮肤组织中的血液微循环更强健。结合STSG和干细胞片移植还保留了毛囊和皮脂腺等为皮肤和头发分泌润滑油的特征。

研究小组将这一成功归因于血管化的干细胞片中生长因子和细胞因子的水平升高，这种蛋白质用于愈合组织。

“工程干细胞片将克服目前治疗大面积和严重伤口的局限性，例如急性烧伤，”赵说，“并显著提高烧伤患者的生活质量。”

下一个步骤

最大的挑战是STSG和干细胞片都很脆弱，很难采集。赵说，提高细胞片的机械性能和开发更容易获取它们的技术将是至关重要的。

“我们已经看到血管化干细胞片在愈合完整皮肤伤口方面的出色治疗效果。然而，潜在的机制需要进一步阐明，”她说。“我们还需要进行大型动物实验，比如在猪身上进行，这更接近人类生理学。”

赵计划利用这些早期有希望的结果来实现这一目标。这项工作不仅仅是皮肤深层血管化组织是关于联系的。

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