直击分论坛2 | 广东工业大学教授汤亚东：新型纳米培养基片可构建全能皮肤

以下为广东工业大学汤亚东教授以“新型纳米培养基片技术及其在干细胞组织工程、全能皮肤构建等应用研究”为主题的现场精彩分享。

广东工业大学教授汤亚东

做生命科学研究时，用培养皿培养细胞，隔几天就要换液。为什么呢？因为培养皿是静态的体系，没有血液的交换，没有体内长期动态的循环过程。

培养皿培养细胞技术已有100多年历史，这一百多年来，科学技术发生了深刻变化，相应地，我们的细胞培养技术和工具也要与时俱进，才能跟上科学发展。

3000多年前，希腊大哲学家亚里士多德说过一句话：自然不做无用之功。我们的圣人孔子也说过：人法自然。也就是说，存在即合理，人应该要向自然学习，与自然和谐。

最理想的细胞培养环境应该是什么样的？应该是要和细胞体内生存环境相似，越相似越有利于细胞生长。本着这样的理念，所以我们有了新型纳米培养基片技术。更有利于细胞培养。

首先通过微加工的技术，设计出蜂窝状的微支架，接下来通过纺织技术，纺织一层明胶纳米纤维，纳米纤维会变成单层，像渔网状的结构。细胞会暴露在基片下面，我们就给细胞构建了三维的环境。培养基片可以非常方便用镊子夹。

通过培养两种普通细胞，成纤维细胞以及癌细胞，我们发现在培养基片上面，细胞增值速度比普通培养皿上培养的增值速度要快，它的速度是相当于培养皿的2倍，能够加速细胞的代谢和转化。

培养工具构建好了，这就引出这个报告中另外一个关键概念——多能干细胞。多能干细胞有很多不同的种类，以前人们常用胚胎细胞，但是实际上会有很多问题，比如伦理问题以及人体免疫排斥等问题。

全能皮肤构建，首先要在培养基片上种大量角质层HaCaT细胞。接下来就需要真皮层，我们需要用纤维蛋白包裹细胞，再把两者集成在微流控芯片当中构建皮肤模型。这个芯片里面下层真皮层是与循环流动培养肌相接触的。

一个动态全能皮肤模型和静态的有什么区别？

先看细胞的活力，我们通过对活死细胞进行染色，第6天的时候，在静态的模型里面，已经有一些子细胞出来了，在动态模型里面基本上没有子细胞。动态整个培养过程对细胞活力有很大的增强作用。

另外，全能皮肤构建最大的功能是屏障功能。我们在阻抗测试里面测试阻抗，发觉动态的阻抗要高于静态的，可见，用我们的技术构建全能皮肤有一定的优势，动态的全能皮肤模型明显优于静态的。

新型纳米培养基片可以将细胞外缘的接触降到最低，通过这个基片可以增强细胞的增值能力，和其它技术进行集成操作非常方便。未来我们还打算构建更加仿真的模型，比如引入黑色素细胞和更全面的皮肤模型。