人物速写:实验室外,隔着厚厚的透明玻璃,济南日报记者看到了一群身着蓝色隔离衣、专注于实验的科研人员。他们观察着设备数据和实验变化,眼神里写满了专注。这群科研人员研发的内容,是解开世界性难题的“皮肤再生技术”。

8月19日上午,在济南磐升生物工程集团的实验室里,工作人员向记者展示了一只正在接受实验的小白鼠。区别于其同类,这只小白鼠的背部竟然长出了一簇簇类似人类的毛发。
“对,你没看错。这是我们将人的头皮细胞移植到小鼠背上后,皮肤再生长出的头发。”磐升生物工程集团副总裁张巨鹏的回答令记者大吃一惊。

鼠背上的“移花接木”
为什么要在鼠背上进行这样一项试验呢?
时间回到多年前的研发之初,当时烧烫伤病人的治疗问题是一个世界性的难题。“我们都知道,皮肤是人体最大的器官,具有重要的屏障保护作用,但一旦发生烧烫伤,只能通过自体植皮和敷料来治疗,效果并不理想。”张巨鹏介绍,一直以来,医学界都试图通过体外制造皮肤,用来替换人体损坏的皮肤组织,但是这些人造皮肤最大的缺点是代谢功能并不完整,患者移植后会出现瘙痒、排异等现象,影响生活质量。

“能不能研发出一种跟人体皮肤结构高度相似,具备代谢功能的皮肤呢?”提出这个设想,带着解决世界性难题的魄力,磐升生物开始组建技术研发团队,踏上了他们的攻坚之路。这个由磐升生物首席技术官、哈佛博士吴训伟带头技术攻关,科研人员进行实验,临床专家负责验证的团队,开始研发皮肤细胞再生技术。
在工作人员展示的一段视频中,记者看到了关于小白鼠的完整实验过程:实验室人员将人的皮肤组织细胞移植到了具有免疫缺陷的小鼠背部,再进行一段时间的培养和观察。实验室人员说,经过观察和验证他们发现,小鼠背部的皮肤有着类似人类皮肤的汗腺、皮脂腺和神经毛囊。

揭开“皮肤种子”谜团
这神奇的过程是怎么发生的?张巨鹏揭开了“谜底”:他们提取的人类皮肤组织细胞,就是这块再生皮肤的“种子”,经过处理后细胞保留了“干性”,具有定向分化的能力。
基于这一细胞提取和扩张传代的技术,构建人类皮肤结构、代谢功能的“人造皮肤”似乎已经不再是“幻想”。研发人员趁热打铁,开始摸索人工皮肤的构建方法。
“人工皮肤最重要的结构是真皮层、表皮层和胶原蛋白。在胶原蛋白的筛选上,市面上的供应商所提供的产品,其生物学活性都达不到我们的构建需求,所以我们只能另想办法。”张巨鹏回忆,他们在资源库里进行筛选后发现,牛皮的胶原蛋白基因序列与人类最为相似。“相似度能达到90%以上。”

实验室里,主攻这一方向的研发人员共有十余人,都是生化、细胞生物学和微生物等相关专业的高层次人才,他们模仿人类皮肤的结构,以皮肤细胞再生技术为基础,开始探索特殊的制备工艺来培养和构建皮肤。在该公司的GMP车间,在无尘、洁净的实验室里,身着蓝色连体无菌隔离衣的研发人员,专注于手中的实验。张巨鹏介绍,每一次从皮肤构建到完成的实验总过程都需要两周的时间。而这个过程,他们已经重复了上百次。细胞活性不理想、层次还有差距……每一次,研发人员都要根据上一次的实验结果调整和优化制备工艺,直至找到最优方案。

烧伤患儿转危为安
经过数年的攻坚,该团队终于摸索出了最理想的工艺流程,经过产品定型,该技术的工艺流程形成标准。经过中国食品药品检定研究院检定,该“人工皮肤”产品性能和安全性等全项监测均符合相关要求,产品由此进入临床试验阶段。

当时,济南某医院刚刚接诊了一对因煤气爆炸被烧伤的双胞胎幼儿。“其中一个孩子的烧伤面积达90%以上,自体植皮已经无皮可植,另一个孩子伤势稍轻一些。”张巨鹏回忆,当时情况紧急,研发团队的专家主动对接,利用这一皮肤再生技术开展救治。研发人员提取了兄弟俩的健康皮肤组织细胞,在体外培养扩增皮肤,再植回身体上,最终帮助小哥俩度过了危险期。
“这就是医疗科研的意义。”每每想到这件往事,张巨鹏都会感慨万千,想到那些被烧烫伤的患者,他们就会有着无穷的科研动力。

在临床实验和救治中,研发人员发现,靠自体细胞再生皮肤,往往需要两周的培养时间,但对于烧烫伤急症患者来说,等待的过程是煎熬的。“只有把人工皮肤做成每一个患者都能接受的通用型的产品,研发才更有意义。”张巨鹏坦言,那时起,他们有了筹建组织细胞资源库的想法。
在该公司,记者看到了这一庞大的组织细胞资源库。研发人员介绍,贮罐内温度达零下196摄氏度,存有大量的皮肤组织细胞,在培育的过程中,通过特殊的处理方法,研发人员去除了皮肤的免疫原性。“也就是说,这些组织细胞构建出的皮肤谁用都可以,不会再产生免疫排斥反应。”
科研人员用一次次实验证实了再生皮肤可以生成毛囊、汗腺、神经、血管等皮肤附属器官,再生的毛发也能循环生长。他们探索出的这一技术也填补了国内外在该研究领域的空白。“我们现在正在对糖尿病患者进行临床试验,用人工皮肤来治疗糖尿病所导致的足溃疡疮面。”通过张巨鹏的介绍,记者看到了这一神奇技术的另一种临床应用场景,也真切地感受到了医疗技术研发的重要意义。(本报记者 王飞 冯瑜)