Лечебните приложения на изкуствената кожа

Изкуствената кожа е заместител на човешка кожа произведени в лабораторията, обикновено се използват за лечение на тежки изгаряния.

Различните видове изкуствена кожа се различават по сложността си, но всички са създадени да имитират поне някои от тях основни функции на кожата, които включват защита от влага и инфекция и регулиране на топлината на тялото.

Кожата е изградена предимно от два слоя: най-горния слой, епидермис, която служи като бариера срещу околната среда; и на дерма, слоят под епидермиса, който представлява около 90 процента от кожата. Дермата съдържа и протеините колаген и еластин, които помагат на кожата да получи своята механична структура и гъвкавост.

Изкуствените кожи действат, защото затварят рани, което предотвратява бактериалната инфекция и загубата на вода и помага на увредената кожа да заздравее.

Например, една често използвана изкуствена кожа, Integra, се състои от „епидермис“, изработен от силикон и предотвратява бактериална инфекция и загуба на вода, и „дерма“, базирана на говежди колаген и гликозаминогликан.

„Дермата“ на Integra е функция на извънклетъчна матрица- структурна подкрепа, открита между клетките, която помага да се регулира поведението на клетките - което предизвиква образуване на нова дерма, като насърчава клетъчния растеж и синтеза на колаген. „Дермата“ на Integra също е биоразградима и се абсорбира и заменя от новата дерма. След няколко седмици лекарите заменят силиконовия „епидермис“ с тънък слой от епидермиса от друга част от тялото на пациента.

• Лечение на изгаряния: Изкуствената кожа обикновено се използва за лечение на наранявания при изгаряне, особено ако пациентът няма достатъчно здрава кожа, която може да бъде трансплантирана на раната. В такива случаи тялото не може да генерира кожни клетки достатъчно бързо, за да лекува увредената кожа и нараняването на пациента може да стане смъртоносно поради значителна загуба на течности и инфекция. По този начин изкуствената кожа може да се използва за незабавно затваряне на раната и подобряване на оцеляването.
• Лечение на кожни заболявания: Някои продукти за изкуствена кожа като Apligraf са били използвани за лечение на хронични рани по кожата, като язви, които са отворени рани, които лекуват много бавно. Те могат да се прилагат и при кожни заболявания като екзема и псориазис, които често обхващат голяма част от тялото и могат да се възползват от изкуствени кожи, натоварени с лекарства, която лесно може да се увие около засегнатата област.
• Изследвания в потребителските продукти и лекарства: Освен използването му в клиничната обстановка, изкуствената кожа може да се използва и за моделиране на човешка кожа за изследвания. Например, изкуствената кожа се използва като алтернатива на изпитванията върху животни, която често се използва, за да се прецени как козметика или медицински продукт влияе върху кожата. Това изпитване обаче може да причини болка и дискомфорт на животните и не предвещава непременно реакцията на човешката кожа. Някои компании харесват L'Oréal вече са използвали изкуствена кожа за тестване на много химически съставки и продукти.
• Изкуствената кожа може също да симулира кожата за други изследователски приложения, включително как кожата се влияе от излагането на UV лъчи и как химикалите в слънцезащитния крем и лекарствата се транспортират през кожата.

Изкуствените кожи имитират или епидермиса, или дермата, или двата епидермиса и дермата в кожа с "пълна дебелина".

Някои продукти се основават на биологични материали като колаген или биоразградими материали, които не се намират в тялото. Тези кожи могат също да включват небиологичен материал като друг компонент, като силиконовия епидермис на Integra.

Изкуствените кожи също са произведени чрез отглеждане на листа от кожни живи кожни клетки, взети от пациента или други хора. Един основен източник са препуциумите на новородените, взети след обрязването. Такива клетки често не стимулират тялото имунна система- собственост, която позволява плодовете да се развиват в утробите на майка си, без да бъдат отхвърлени - и следователно е много по-малко вероятно да бъдат отхвърлени от тялото на пациента.

Изкуствената кожа трябва да се диференцира от кожния присадък, което е операция, при която здравата кожа се отстранява от донор и се прикрепя към ранено място. За предпочитане донорът е самият пациент, но може да дойде и от други хора, включително трупове, или от животни като прасета.

Въпреки това изкуствената кожа също се "присажда" върху ранена зона по време на лечения.

Въпреки че изкуствената кожа е била от полза за много хора, могат да бъдат отстранени редица недостатъци. Например изкуствената кожа е скъпа, тъй като процесът на направата на такава кожа е сложен и отнема много време. Освен това изкуствената кожа, както в случаите с листа, отгледани от кожни клетки, също могат да бъдат по-крехки от техните естествени колеги.

Тъй като изследователите продължават да се усъвършенстват по тези и други аспекти, обаче, разработените кожи ще продължат да помагат за спасяването на живота.

• Brohem, C., da Silva Cardeal, L., Tiago, M., Soengas, M., de Moraes Barros, S., Maria-Engler, S. “Изкуствена кожа в перспектива: концепции и приложения.” Изследване на пигментни клетки и меланом, 2011, кн. 24, бр. 1, стр. 35-50, doi: doi: 10.1111 / j.1755-148X.2010.00786.x.
• Компаниите правят човешка кожа в лаборатории, за да ограничат тестването на продукти на животни, Bob Woods, CNBC.
• Купър, Г. “Клетъчните стени и извънклетъчната матрица.„Във Клетката: Молекулен подход. 2-ро издание, 2000, Съндърланд, МА, Sinauer Associates.
• Халим, А., Khoo, Т. и Yussof, S. “Биологични и синтетични заместители на кожата: Преглед.” Индийско списание за пластична хирургия, 2010, кн. 43, стр. S23-S28, doi: 10.4103 / 0970-0358.70712.
• Шаблон за интеграция на дермална регенерация.
• Джоунс, И., Къри, Л. и Мартин, Р. “Ръководство за биологични заместители на кожата.” Британски журнал по пластична хирургия, 2002, кн. 55, стр. 185-193, doi: 10.1054 / ханш.2002.3800.
• Schulz, J., Tompkins, R. и Burke, J. “Изкуствена кожа.” Годишен преглед на медицината, 2000, кн. 51, стр. 231-244, doi: 10.1146 / annurev.med.51.1.231.
• „Втора кожа“ преминава върху кожата ви, за да изглади бръчките си, Ike Swetlitz, STAT.
• Томпкинс, Р. и Бърк, Дж. “Напредък в лечението на изгаряне и използването на изкуствена кожа.” Световен журнал по хирургия, кн. 14, бр. 6, вр. 819-824, doi: 10.1007 / BF01670529.
• Varkey, M., Ding, J. и Tredget, E. “Напредък в кожните заместители - Потенциал на тъканно инженерна кожа за улесняване на антифибротичното заздравяване.” Списание за функционални биоматериали, 2015, кн. 6, вр. 547-563, doi: 10.3390 / jfb6030547.
• Джан, З. и Михняк-Кон, Б. “Тъканни инженерни еквиваленти на човешка кожа.” фармацевтика, 2012, кн. 4, вр. 26-41, doi: 10.3390 / фармацевтика4010026.