蜘蛛俠電影中神奇的蜘蛛絲具有高強度的拉伸和延展性

    德國研究人員培育蜘蛛絲的實驗前后對比圖

原文：蛛絲打造人皮膚 “蜘蛛俠”將成真

    據(jù)國**體報道，德國漢諾威醫(yī)學院細胞組織專家研究發(fā)現(xiàn)使用蜘蛛絲培育可以創(chuàng)造出人類的皮膚。皮膚移植是醫(yī)學界的一個重要課題，對燒傷患者以及其他疾病病人而言，是一個至關(guān)重要的治療手段。比如，慢性的創(chuàng)傷的傷口，像褥瘡等，在美國目前有大約650萬患者在接受這樣的治療，由于長期局部組織受壓，造成組織潰爛壞死，每年在這項醫(yī)療上的費用達到250億美元。相關(guān)的研究成果已經(jīng)發(fā)表在在線公共科學數(shù)據(jù)庫（PLoS ONE）期刊上。

    從圖2中可以看出第一天（A）和第四天（B）時，網(wǎng)架上皮膚細胞增長的情景，圖中顯示出，皮膚細胞已經(jīng)擴散到網(wǎng)格的每個角落中，而且在一星期之內(nèi)便可以達到預期效果。據(jù)德國漢諾威醫(yī)學院的細胞組織專家漢納溫特（Hanna Wendt）介紹：目前科學家正在研究人造皮膚，也就是在移植皮膚時不需要患者自身的皮膚組織，而使用外界的人造皮膚。在理想的情況下，在進行移植的時候還需要加入抗排斥反應的材料，一起嵌入到受損的皮膚上，取代失去功能的皮膚組織。隨著時間的推移，新的皮膚會逐漸長出來，但是需要經(jīng)受住與原生皮膚一樣具有的強度，而到目前為止，還沒有發(fā)現(xiàn)有類似的材料能有足夠的強度適用于制造人造皮膚。

    同時，溫特和她的同事們也建議使用絲綢進行人造皮膚的可行性實驗。而蜘蛛絲是目前強度最高的天然材料。而關(guān)于蜘蛛絲在醫(yī)療上的使用，據(jù)說可以追溯到2000年前的民間傳說。但是，蜘蛛絲在抵抗感染、出血、傷口愈合方面都的確有著較大的作用，另外，還是人工韌帶的材料。

    蜘蛛絲就有非凡的強度和延展性，使其是作為多種植入物重要因素之一，而且在轉(zhuǎn)移和處理方面也是非常地方便。更重要的一點是，蜘蛛絲與蠶絲的最大不同點是，蜘蛛絲不會觸發(fā)人體的排斥反應。

    為了測試蜘蛛絲的是否符合實驗需要，溫特和她的同事使用外部觸發(fā)的方法使蜘蛛的絲腺慢慢布出絲來，然后將使用帶格子的網(wǎng)結(jié)構(gòu)固定這些絲。研究人員發(fā)現(xiàn)，在給予適當?shù)呐嘤宛B(yǎng)分。還有溫度和空氣等實驗條件，人體皮膚細胞在這些網(wǎng)格中生長得很好。形成了兩個主要的皮膚細胞類型：角蛋白細胞和成纖維細胞。最后形成了類似皮膚表皮的功能結(jié)構(gòu)。皮膚的最外層和真皮、下面一層表皮活體組織，其含有含有毛細血管、神經(jīng)末梢、汗腺、毛囊和其他結(jié)構(gòu)。

    溫特對這個實驗認為：這是非常令人印象深刻的，我們觀察到了人類細胞是如何利用蜘蛛絲進行增長。當前，將蜘蛛絲進行大規(guī)模的工業(yè)培育收集是不太現(xiàn)實的，而從長遠的角度看，除了滿足日常的臨床使用外，應該要發(fā)展成機械化的生產(chǎn)方式進行細胞培養(yǎng)，培養(yǎng)出我們所需要的皮膚屬性。現(xiàn)在我們僅僅只是能在實驗室中進行這項工作，而且還停留在研究階段，而且使用蜘蛛絲進行培育人類皮膚的方法還需要進一步的探討和研究。