唯一的解决办法:足细胞移植可以减轻受伤截肢者的树桩

人四肢经常使用错误的胳膊和腿,称为假肢,提高灵活性和独立性,但75%的prosthetic-wearing截肢者遇到问题喜欢皮肤流泪,溃疡和水泡。

帝国为了解决这个问题,科学家们想重新设计树桩皮肤变得耐摩擦,使它更厚,更善于轴承重量和机械力。

克莱尔·希金斯和科林•博伊尔博士从帝国的生物工程学系,旨在使用厚,脸皮要厚的唯一脚作为坚固的模板树桩的皮肤。希金斯和博伊尔希望这将减少摩擦和痛苦从假肢。他们带来一篇新论文的作者,看是什么让唯一的皮肤如此顽强的。

他们试图解决哪些问题?

“很多截肢者使用假肢试图效仿的自由运动和独立健全的人。假肢手,例如,可以让截肢者挑选对象,假腿可以帮助他们走了。出于这个原因,假肢是无价的,但他们也问题重重。”希金斯说。

“一个问题是,他们摩擦皮肤,不具备处理摩擦或支持太多的重量。树桩皮肤分解,导致水泡和溃疡,这可能导致感染和很多痛苦。”

“问题意味着截肢者经常能找到更多减轻起飞假肢比穿他们。我们想帮助改变这一点。”

为什么唯一的皮肤?

“底部的脚被所谓的足底皮肤覆盖。这个皮肤是独一无二的我们的脚底,尤其厚垫,这有助于保持完好无损时熊我们的重量和摩擦鞋子。”

“皮肤我们的胳膊和腿,然而,不是为了承担体重,或者有坚硬材料摩擦。我们发现自己问为什么皮肤脚下不分解,当我们移动或穿鞋;和我们是否可以分离,产权和把它变成树桩的皮肤。”

这项研究的结果

“你情有可原,厚足底皮肤发展作为适应压力伴随着我们的成长,但其厚度实际上是遗传。这个我们已经知道,但我们想知道如果我们能找出实际工作:什么让唯一的皮肤如此艰难?”

“我们计算模型用于分析唯一的化妆品皮肤以及常规皮肤的压力下就会有不同的行为。我们发现唯一的皮肤的最外层,角质层,扮演着最重要的角色在保护皮肤免受眼泪和水泡。这一层很厚的鞋底比其他皮肤类型。”

“我们发现,厚的皮肤没有保护唯一的皮肤溃疡。相反,我们发现,保护唯一的皮肤溃疡的最大因素是强有力的结构蛋白,称为角蛋白和胶原蛋白,排列。我们发现表皮,再往下一层角质层,包含更多的角蛋白,以及不同类型的角蛋白,比其他的皮肤,唯一帮助皮肤抵抗刀具磨损。”

“同样,我们发现,胶原蛋白是安排在厚很多'包'足底皮肤,胶原纤维本身更厚。这些因素都导致足底皮肤更严格和更耐损伤特点,截肢者可能真的找到有用的树桩。”

下一个步骤

“我们希望我们的论文将帮助定义正是我们的目标是当我们认为更严格的树桩的皮肤。我们现在知道,树桩皮肤需要更厚的胶原纤维,胶原蛋白的厚的包,不同类型的角蛋白表现唯一的皮肤一样,所以现在我们需要找出如何做到这一点。”

“这在逻辑上是一个巨大的挑战转化为病人,但科学我们已经定义几个潜在的途径,我们希望将富有成效的,主要的是将遗传物质整合到树桩皮肤厚,帮助其成长,并使用唯一skin-inspired皮肤移植。”

“所有的皮肤有可能以不同的方式成长,我们甚至可以操纵遗传物质,已经在树桩皮肤改变其组成。例如,我们可以注入细胞即成纤维细胞引发的生产胶原蛋白和改变角蛋白生产的类型,使皮肤层厚。”

“或者,我们可以把足底皮肤细胞在实验室里和成长成厚层,然后将嫁接到树桩上。我们还不知道如何帮助这些方法,我们保持我们的思想开放,探索一切途径。”

参考

博伊尔等。(2019)。形态和组合中扮演独特的和补充的角色足底皮肤机械负载的宽容。科学的进步。DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aay0244

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