东部战区总医院王革非教授与南京工业大学陈苏教授联合课题组研制出一种新型凝胶-纳米纤维支架复合的人造皮肤材料。利用微流控气喷纺丝法将可降解的纤维蛋白制备成支架纳米纤维材料，在此纳米纤维表面通过交联反应形成均匀的凝胶包裹纳米纤维基材，使纤维细胞可以在此基材上快速生长成为人造皮肤。
Advanced Materials，微流控气喷纺丝，人造皮肤，东部战区总医院，南京工业大学化工学院
图1. 纤维蛋白原负载的的PCL/SF纳米纤维支架和纤维蛋白密封剂包裹的纳米纤维支架(SNS)促进皮肤再生的示意图。(a)微流控气喷纺丝技术制备可生物降解的纤维蛋白原包覆的PCL/SF纳米纤维支架的示意图；(b) 腹部皮肤再生的三个阶段：可生物降解SNS的制造，皮肤组织重建和皮肤形成；(c-g)腹壁缺损皮肤构造的示意图（上）和相应的实验结果（下）：(c)形成胶原蛋白层的早期保护机制；(d)细胞增殖；(e)新血管的再生；(f)胶原蛋白的形成和沉积；(g)皮肤形成。
皮肤作为人体最大的组织器官，在维持体内环境稳定及对抗外界细菌感染方面起着至关重要的作用。皮肤损伤修复尤其是大面积皮肤损伤修复是世界性难题，迄今为止，大多数研究成果集中于小面积创面皮肤的修复，其中纤维支架和水凝胶材料表现优异，纤维支架材料具有高强度和仿细胞外基质结构，水凝胶材料能够粘合创面和维持创面湿润环境。但在大面积烧伤以及腹腔开放后腹腔内脏器裸露保护方面的研究甚少，尤其是在腹腔开放后大面积创面，涉及到裸露脏器保护，易感染、无支架支撑等诸多难题，使得人造皮肤的制备及应用成为修复过程中最大挑战。
南京医科大学金陵临床医学院、东部战区总医院王革非教授与南京工业大学化工学院、材料化学工程国家重点实验室陈苏教授联合课题组针对上述科学问题利用微流控气喷纺丝大规模制备了一种核壳结构的人造皮肤材料：利用微流控气喷纺丝方法制备了超细纳米纤维(65 nm)、超大面积(140×40 cm2)的纤维蛋白原包裹的聚己内酯/丝素(PCL/SF)纳米纤维支架材料，以此构建的高比表面积的纳米纤维支架为基材，通过纤维蛋白原与凝血酶的纳米纤维表面原位凝胶化反应形成凝胶（壳）-纳米纤维（核）支架复合的人造皮肤材料。这种方法构筑的人造皮肤具有空气透过率（164.635m3/m2.h.kPa）、优异的机械强度（8.45MPa），促血管网形成能力（7天）和快速的体内降解速率（7个月）。另外，本研究首次通过三个阶段的转换过程系统地研究了高强度人造皮肤的形成机制：凝胶-纳米纤维支架复合的人造皮肤材料的制备~损伤组织的保护和修复~皮肤结构的再生。实验结果表明人造皮肤促进组织成纤维细胞的增殖和迁移、适量胶原沉积、新生血管形成和组织结构的重塑，证实了皮肤组织结构的再生。更为重要的是，人造皮肤被成功应用于大鼠腹腔开放后大面积腹壁缺损的活体实验中，在脏器保护和组织再生方面获得优异的效果。本研究表明人造皮肤在大面积皮肤医疗修复与腹腔开放后创面保护方面具有非常大的优势和临床意义。
该研究成果于近日发表在国际重要刊物《Advanced Materials》(DOI: 10.1002/adma.202000982)上。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202000982
