浙大发明新型人造电子皮肤

 

 

    经过近1年时间的共同研究，浙江大学一支由信电系、高分子系、医学院、计算机学院学科教授组成的合作团队完成了一项新型技术，将电子系统与组织再生系统融合，发明出一种具有感知生成、实时监控和调节皮肤修复过程能力，且能较好地融入生物体的人造电子皮肤系统。
这一人造电子皮肤系统既具备现有电子皮肤系统的感知能力，又可通过组织再生材料很好地融入生物体。可监控皮肤再生过程中温度、湿度、生长因子等多种生理信号的变化，从而对伤口恢复过程进行实时监控，提高诊断和治疗时效性，减少伤口二次损伤和感染，对皮肤的再生具有重要意义。
全国每年需要进行皮肤移植的病例在300万人次以上，而依靠自体皮移植往往存在供皮部位不足等问题。近年来，皮肤再生技术已成为组织工程和再生医学领域的研究热点。
国内外已有一批有代表性的电子皮肤系统，如美国伊利诺大学香槟分校发明了电子刺青系统，日本东京大学推出了全球最早的触感电子皮肤，英国剑桥大学在弹性硅胶基底上制造了具有较好生物相容性的电子皮肤，我国中科院纳米所于2012年研发了高灵敏的触感电子皮肤，可感知毫克级的压力变化。上述电子皮肤的各种实现方式为刻画生物体的“感觉”提供了一些可能的途径，但并未能真正与生物体结合。如何将电子皮肤与生物体进一步结合成为当前该领域研究者探索的重要方向。
浙大研发的这种人造电子皮肤系统先后在大鼠和巴马小型猪上开展了动物实验。试验表明，该人造电子皮肤系统可在伤口恢复初期植入伤口表面，实时监控愈合过程。随着伤口逐渐愈合，再生材料被不断吸收，电子器件部分自然从伤口剥离。这一成果在现有国内外相关文献中未见报道，是首例生物-电子融合的人造电子皮肤系统。
在这种人造电子皮肤系统研发中，浙江大学高长有、马列等老师研制了一种胶原—壳聚糖／硅橡胶皮肤再生材料，能起到诱导真皮再生的作用。该皮肤诱导再生材料在细胞毒性、致敏性、刺激性、热原性、溶血率、遗传毒性以及亚慢性毒性7个指标上均达到国家三类医疗器械的标准，具有良好的生物安全性。
信电系的汪小知和董树荣老师则致力于为类皮肤材料开发人类皮肤的四种感觉：触觉、压觉、温觉和痛觉，在高分辨率多感觉电子皮肤的研究上取得了突破。