燒傷治療的「黑科技」離我們遠嗎?
「男主人公在外太空宇宙飛船上執行任務時皮膚嚴重燒傷,躺入一個封閉的治療倉中,機械手臂進行換膚手術,短短几分鐘主人公皮膚恢復如初。」這是來源於科幻電影中的一個橋段。這樣的「黑科技」在我們現實生活中存在嗎?燒傷治療的「黑科技」離我們遠嗎?
SkinGun「新型槍支」
2017年國外報道了一款名為SkinGun「新型槍支」,它不是普通意義的殺戮工具,而是一種新型燒傷治療工具。SkinGun的原理類似於一把水槍,可將來源於患者健康皮膚幹細胞的CellMist溶液直接噴射到患者燒傷皮膚,外層用「人造毛細管系統」的外敷材料覆蓋。整個過程只需1.5小時,燒傷皮膚就可以快速復原。經過人體試驗,II度燒傷患者皮膚只用了4天就可完全康復。
SkinGun實物圖
3D列印皮膚
3D列印已經不是什麼稀奇的事情了,比較成熟的是一些人工高分子或金屬等無生命材料3D列印技術。下一步將致力於心臟、肝臟和腎臟等組織器官的列印,其中「3D列印皮膚」將是重點研究領域。
維克森林再生醫學研究所(WFIRM)將器官3D列印項目命名為AFIRM,3D列印皮膚是其中最重要的內容。AFIRM的第一階段已製作出了能夠將皮膚細胞直接3D列印在燒傷傷口上的印表機。列印材料包括多種類型的皮膚細胞,和根據所治療的傷口的性質定製的混合物。第二階段將致力於功能性3D列印皮膚的研究,有望很快成為現實。
蘇黎世大學的生命科學研發團隊,研製出來一種內含不同菌類的3D列印活墨水FLINK,可用於燒傷創面3D列印皮膚的生物材料。生物列印公司Poietis為巴斯夫化學公司設計的3D激光輔助皮膚模型列印技術,可列印出最接近真正皮膚的皮膚模型,用於化妝品的測試。
3D激光輔助列印皮膚
人工智慧燒傷敷料
「人工智慧燒傷敷料」是離我們最近的智慧輔助醫療科技。這種敷料採用柔性晶元和敷料製成,甚至比普通敷料更輕便,可實時監測燒傷創面血流、溫度、PH值、細菌含量等多項指標,並可反饋到移動監測終端。實現對創面的遠程監控,遠程醫療、戰場急救、普通創面治療、以及創面大資料庫建設等領域都有廣闊的應用前景。空軍軍醫大學唐都醫院燒傷科研發的「無線智能感測敷料」就是這類敷料的突出代表。目前已進入第三代產品的研發,將很快進行臨床試驗階段。
麻省理工學院設計了一種可反應皮膚溫度變化,反饋性釋放藥物的「智能傷口敷料」,其採用凝膠狀物質敷料,整合溫度感測器、LED指示燈、微型藥物輸送儲庫和通道等。該敷料可以根據溫度變化釋放藥物到特定位置,達到治療的目的。
無線智能感測敷料
基於燒傷治療的大資料庫建設
目前國內外燒傷相關的生物樣本庫還處於零散隔離分布,基於這些生物樣本庫的研究結果肯定存在一定的誤差,如果將這些生物樣本庫整合成大資料庫,將會得到更接近真理的結論。未來,基於燒傷治療的大資料庫的建設必將是行業的一項重大工程。
燒傷的「精準治療」必須有大數據和基因組、蛋白組等前沿技術的支持,才能對燒傷不同狀態和過程進行精確分類,最終實現對燒傷患者進行個性化精準治療。另外,互聯網、人工智慧以及VR等技術的發展,必將推動「遠程醫療」、「智能輔助治療」和「虛擬治療」等黑科技的進程。
也許不遠的將來,一個燒傷醫療團隊在虛擬手術室,通過遠程醫療設備系統操縱人工智慧治療機器人,對遠在1000公里以外的燒傷患者進行皮膚3D列印治療燒傷將成為現實。
讓我們回到電影的橋段,其中應用到的技術我們都可在目前的「黑科技」中尋到影子。科學發展的腳步永遠不會停歇,人力的創造力也不會枯竭。也許在不遠的將來,電影中的場景終將成為現實,那將是革命性的成果。《三體》作家劉慈恩曾經說過,所謂科幻其實就是未來的現實。只是在追尋這個現實的道路上,我們仍需艱辛的求索。
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