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浙大發明新型人造電子皮膚

浙大發明新型人造電子皮膚
 
日期:2015年07月17日      浙江省科技廳

 

 

 

    經過近1年時間的共同研究,浙江大學一支由信電系、高分子系、醫學院、計算機學院學科教授組成的合作團隊完成了一項新型技術,將電子系統與組織再生系統融合,發明出一種具有感知生成、實時監控和調節皮膚修復過程能力,且能較好地融入生物體的人造電子皮膚系統。
這一人造電子皮膚系統既具備現有電子皮膚系統的感知能力,又可通過組織再生材料很好地融入生物體。可監控皮膚再生過程中溫度、濕度、生長因子等多種生理信號的變化,從而對傷口恢復過程進行實時監控,提高診斷和治療時效性,減少傷口二次損傷和感染,對皮膚的再生具有重要意義。
全國每年需要進行皮膚移植的病例在300萬人次以上,而依靠自體皮移植往往存在供皮部位不足等問題。近年來,皮膚再生技術已成為組織工程和再生醫學領域的研究熱點。
國內外已有一批有代表性的電子皮膚系統,如美國伊利諾大學香檳分校發明了電子刺青系統,日本東京大學推出了全球最早的觸感電子皮膚,英國劍橋大學在彈性硅膠基底上制造了具有較好生物相容性的電子皮膚,我國中科院納米所于2012年研發了高靈敏的觸感電子皮膚,可感知毫克級的壓力變化。上述電子皮膚的各種實現方式為刻畫生物體的“感覺”提供了一些可能的途徑,但并未能真正與生物體結合。如何將電子皮膚與生物體進一步結合成為當前該領域研究者探索的重要方向。
浙大研發的這種人造電子皮膚系統先后在大鼠和巴馬小型豬上開展了動物實驗。試驗表明,該人造電子皮膚系統可在傷口恢復初期植入傷口表面,實時監控愈合過程。隨著傷口逐漸愈合,再生材料被不斷吸收,電子器件部分自然從傷口剝離。這一成果在現有國內外相關文獻中未見報道,是首例生物-電子融合的人造電子皮膚系統。
在這種人造電子皮膚系統研發中,浙江大學高長有、馬列等老師研制了一種膠原—殼聚糖/硅橡膠皮膚再生材料,能起到誘導真皮再生的作用。該皮膚誘導再生材料在細胞毒性、致敏性、刺激性、熱原性、溶血率、遺傳毒性以及亞慢性毒性7個指標上均達到國家三類醫療器械的標準,具有良好的生物安全性。
信電系的汪小知和董樹榮老師則致力于為類皮膚材料開發人類皮膚的四種感覺:觸覺、壓覺、溫覺和痛覺,在高分辨率多感覺電子皮膚的研究上取得了突破。
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