人造皮膚系統(tǒng)可以代替動物來測試藥物、化妝品或傷口愈合。但是正如我們所知，商業(yè)上可用的人體皮膚替代物(HSE)是由基于含有細(xì)胞和皮膚組織成分的膠原凝膠制成的，但它的有效期只有一周時間。最近研究人員制造出了一種以蠶絲為基體的更持久的替代物。 

帶有神經(jīng)和免疫細(xì)胞的全層HSE實驗時間軸。這個過程開始于皮下接種（一種用病人細(xì)胞浸泡的多孔絲質(zhì)海綿）。接下來在成纖維細(xì)胞中植入絲質(zhì)膠原蛋白一制造出真皮層。然后將角質(zhì)細(xì)胞播種到真皮上。最后，真皮層涂抹含有hiNSC的膠原凝膠，并置于皮下組織中。該系統(tǒng)的培養(yǎng)時間可達(dá)42天。

塔夫茨大學(xué)和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究小組將傳統(tǒng)的膠原凝膠和絲質(zhì)衍生蛋白結(jié)合在一起，創(chuàng)造出一種蠶絲-膠原復(fù)合體系，它能夠在沒有明顯退化的情況下支撐和培養(yǎng)皮膚甚至神經(jīng)細(xì)胞。“復(fù)合蠶絲-膠原基體改善了膠原時效收縮的問題，這種問題將限制體外細(xì)胞的培養(yǎng)，并削弱它們對急性和慢性研究中的效用”，此項研究的帶頭人大衛(wèi)L.卡普蘭解釋說。“蠶絲提供了一個穩(wěn)定的框架，這種支架的形態(tài)不會發(fā)生明顯的變化，它將膠原蛋白保持在開放的多孔狀態(tài)，以便細(xì)胞培養(yǎng)。

研究小組利用酶驅(qū)動的自由基交聯(lián)法從蠶絲蛋白和膠原蛋白的混合物中提取的了一種復(fù)合生物材料基體，并將重要的細(xì)胞類型(包括脂肪細(xì)胞、前脂肪細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞和免疫細(xì)胞)與人誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞(HiNSCs)加入基體中使之在一周之內(nèi)分化成為神經(jīng)元。絲質(zhì)通過穩(wěn)定三維多孔基體來阻止膠原蛋白的收縮，從而有利于氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)向細(xì)胞的運輸。而且，所制備的蠶絲-膠原復(fù)合材料的力學(xué)性能可與天然人體皮膚相似?？ㄆ仗m說：“這種新型的蠶絲-膠原復(fù)合材料提供了一種堅固耐用的基體來支持皮膚培養(yǎng)?！毙碌幕w可以支持?jǐn)?shù)周甚至數(shù)月的人類皮膚反應(yīng)研究，并調(diào)整以滿足特定的細(xì)胞或皮膚要求。

卡普蘭認(rèn)為：蠶絲膠原基體是完全可生物降解的，并且由美國食品及藥物管理局（FDA）批準(zhǔn)的成分制成。它可以立即應(yīng)用于體外測試和研究。長期而言，在FDA正式批準(zhǔn)后，在體內(nèi)應(yīng)用如治療燒傷、慢性傷口或創(chuàng)傷傷害等都將發(fā)揮不可磨滅的作用。

卡普蘭告訴記者：“我們正在尋找合作伙伴來使用這個系統(tǒng)，并將在與運輸、毒理學(xué)和疾病有關(guān)的體外皮膚研究以及動物和人類的體內(nèi)研究進(jìn)行合作。