人造皮肤应具备哪些性能
人造皮肤应具备的性能:
人造皮肤是利用组织工程学和细胞生物学的方法,将种子细胞与天然生物高分子材料制得的支架材料相结合构建出的用于修复、维护、替代缺损皮肤组织的生物替代物。其作用机理首先是基于伤口愈合机理的。
现代伤口愈合理论有两大分支:伤口干性愈合和伤口湿性愈合。传统观念认为伤口需干燥消毒,利于结痂愈合,但随着临床经验的愈加丰富,医护人员发现此种治疗方法极易造成创面局部脱水,结痂造成伤口疼痛反而阻碍上皮细胞移行,愈合速度缓慢。于是近现代“湿润环境愈合理论”兴起,即在伤口局部保持适度的湿润以营造有利于伤口愈合的微酸低氧、自溶清创、生长因子释放环境等,这种方法具有不结痂、微创少痛,利于肉芽生长和皮肤细胞分裂,其促进伤口愈合的速度是传统干性环境的两倍。
基于“湿润环境愈合”机理,人造皮肤应具备一定的保湿性能才能维持伤口的“湿润环境”。据王成传等人研究,正常皮肤的水分蒸发量为18.48±5.02g/(m2•h),普通创面伤后6小时水分蒸发量达到40~60 g/(m2•h) [1],虽然随后蒸发量逐渐下降,但仍高出正常皮肤蒸发量的18.5% ~76.85%。人造皮肤作为创口的覆盖材料,应具有一定的保湿性能(亦可理解为水蒸气透过性能)以控制皮肤的蒸发量,既不能过大造成伤口水分的大量蒸发,也不能过小导致伤口局部积液。据相关文献介绍,正常皮肤的水蒸气透过率为204g/(m2•d),受伤皮肤为279~5138g/(m2•d),被推荐的医用敷料的理想水蒸气透过率为2500g/(m2•d)左右[2],因此作为医用敷料的一种,人造皮肤的水蒸气透过量亦可参考此标准。
理想的人造皮肤,除了具有一定的水蒸气透过性,还应具有接近正常皮肤的柔韧性,不易撕裂,以满足日常伸曲、缝合的要求,通常采用断裂强度、断裂伸长率等力学性能指标进行表征。断裂强度,是指材料发生拉断时的应力值与截面积的比值,单位为MPa。断裂伸长率则用来评价材料在拉断时的位移值与原长的比值。接下来将对两种不同的人造皮肤进行水蒸气透过性能和力学性能的测试,从而了解当前人造皮肤的性能情况。