Искусственная кожа — что такое за ткань, виды, из чего делают

Главная / Кожа и ее заменители

Назад

Опубликовано: 16.11.2020

Время на чтение: 3 мин

2

776

Кожзам – это искусственный материал, прочный и безопасный. Создан для восполнения дефицита натуральной кожи и тканей. Искусственная кожа способна заменить полностью натуральную, отличить их невозможно. Обладает отменными декоративными свойствами, недорогая, надежная. Имеет богатую цветовую гамму, выпускается широкой линейкой разнообразных фактур.

• 1 Общее описание группы материалов
• 2 Технология изготовления
• 3 Виды
• 4 Наименования существующих кожзаменителей их состав и назначение
• 5 Достоинства и недостатки в сравнении с натуральной кожей
• 6 Уход
• 7 Заключение

Что такое искусственная кожа

Кожзам — это искусственный материал, похожий на натуральную кожу. Свойства материи:

• мягкая;
• эластичная;
• легко окрашивается в разные цвета;
• не вызывает аллергию;
• не пропускает в воду.

Некоторые сорта кожзама обладают устойчивостью к возгоранию, действию низкой температуры.

Основой для кожзама служит прочная ткань. Ее обрабатывают полимером, который при застывании становится похожим на настоящую кожу. Дополнительно материю могут обработать водостойким или огнеупорным составом. Способы нанесения полимера:

• прямой — получается гладкая кожа;
• каландровый — наносят полимерный рельефный рисунок;
• переносной — на бумагу с рельефным изображением наносят полимер, затем прикладывают ткань;
• каширование — полимер приклеивают к тканевой основе.

Отличия от похожих материалов

Чтобы отличить искусственную кожу от натуральной, нужно сжать кусочек материи в кулаке. Натуральная кожа нагревается быстро и остается сухой. Кожзам становится влажным, долго нагревается.

Необработанные края натуральной кожи шероховатые, а у кожзама гладкие. Заменитель кожи всегда имеет химический запах разной интенсивности. Отличить натуральный материал от искусственного можно по стоимости — кожа всегда стоит дороже заменителя.

Смотрите сравнительный обзор тканей:

Каучук

Следующий популярный материал, заменяющий натуральную кожу, это каучук. Изначально из этого материала изготавливали резиновую обувь, которую пропитывали каучуковым раствором. В настоящее время этот вид кожзаменителей для обуви применяется при изготовлении набоек на подошву.

Особенности искусственного материала состоят в том, что изделия из него нельзя ни стирать, ни подвергать химической чистке.

https://youtube.com/watch?v=lCAvZwi_Nkg

Виды кожзама

Кожзам состоит из тканевой основы и полимерного материала. В качестве основы обычно выступает хлопок. Виды кожзама зависят от используемого полимера.

1. Микрофибра — изготовлена из тонких полиамидных или полиэстерных волокон. Мягкая, прочная и эластичная. Долго не выгорает, не истирается. Не вызывает аллергию, пропускает воздух, отталкивает воду.
2. Полиуретан PU — трехслойный материал из хлопка, натуральной кожи, высококачественного полиуретана. Высокая прочность, устойчивость к перепадам температур. Пропускает воздух, отталкивает воду.
3. ПВХ-кожа — состоит из нетканого материала, слоя поливинилхлорида. Плотная, эластичная материя, устойчива к ультрафиолету, механическим воздействиям.
4. Экокожа — по свойствам напоминает PU-кожу. Она мягче и эластичнее, не вызывает аллергических реакций.
5. Канва — состоит из хлопка, льна, поливинилхлорида. Материал придуман известным дизайнером Луи Виттоном.

Чертова кожа — это неофициальное название ткани молескин. Это не разновидность кожзама. Материал состоит из плотно переплетенных хлопчатобумажных нитей. Название он получил из-за высокой прочности, черной блестящей поверхности.

Дерматин тоже не является разновидностью искусственной кожи. Это хлопковая ткань с нитроцеллюлозным покрытием. Имеет небольшое внешнее сходство с кожей. Тонкая хрупкая материя, быстро истирается, покрывается трещинами.

Микрофибра

Микрофибра – тончайшие волокна из полиамида или полиэстера, благодаря которым такая основа отличается мягкостью, легкостью, прочностью и эластичностью. Данный материал устойчив к световым (при носке сохраняет первоначальный цвет), физическим (истиранию) и химическим факторам.

Кожа, изготовленная на основе MF, по внешним показателям практически не отличается от натуральной, при этом можно создать всевозможные фактуры и цветовые оттенки. Также к плюсам можно отнести хорошие влагоотталкивающие свойства, экологичность (отсутствуют вредные испарения), отсутствие посторонних запахов, эффект дышащей кожи.

Достоинства и недостатки материала

По прочности кожзам не уступает натуральной коже. Преимуществом материала является доступность — стоимость в разы меньше, чем у натурального. Для изготовления материала нет необходимости убивать животных. Также к преимуществам можно отнести разнообразие цветов.

Недостатки определяются искусственным происхождением материи:

• низкая воздухопроницаемость;
• химический запах;
• воспламеняемость;
• деформация от воды и горячего воздуха.

Кожзам требует тщательного ухода, аккуратного обращения.

Смотрите передачу Галилео:

https://youtube.com/watch?v=l2PE_Le9OVA

Уход за кожезаменителем

Повседневный уход за изделиями из искусственной кожи заключается в обработке влажной тканевой салфеткой. Раз в неделю вещь чистят, обрабатывают специальным спреем или кремом. Стирка рекомендована лишь при сильных загрязнениях.

Увеличить срок службы курток или обуви, сохранить внешний вид помогают защитные средства. Они продаются в магазинах обуви, нередко их рекомендуют при приобретении изделия.

Средства защищают от дорожных реагентов, грязи. Обрабатывать ими обувь или верхнюю одежду нужно вечером, после протирания поверхности изделия влажной тканью.

Хранить вещи из кожзама следует вдали от отопительных приборов. Убирая сезонную обувь на длительное хранение, нужно вставить внутрь распорки или заполнить бумагой. Куртки и сумки хранят в чехлах.

Покрасить кожзам при появлении царапин или потертостей можно специальной краской из баллончика. Ее наносят на поврежденный участок с расстояния 10 см, затем дают полностью высохнуть.

Глубокие царапины обрабатывают средством «жидкая кожа». Оно заполняет повреждение и не дает ему увеличиваться.

Стирка и сушка

Стирать кожзам можно вручную и в стиральной машине. На ярлычке изделия указывают допустимый вариант стирки. Температура воды не более 30 градусов. Для стирки следует применять гелеобразные средства. При стирке в машинке отключают режим отжима и сушки.

Постиранную вещь встряхивают, удаляя остатки воды. Размещают на горизонтальной сушилке или плечиках, сушат вдали от отопительных приборов. Нельзя сушить под открытым солнцем.

К просмотру видео про чистку изделия из ткани:

Как гладить

Кожзам устойчив к сминанию, складки на нем появляются редко. Мнутся обычно вещи из материала низкого качества или долго пролежавшие в сложенном виде. Разгладить вещь из искусственной кожи можно утюгом, паром или горячим воздухом.

1. Гладить кожзам утюгом допускается в том случае, если на ярлычке есть соответствующее обозначение. На утюге следует выставить температуру 40–60 градусов. Изделие выворачивают наизнанку, легкими движениями проглаживают через марлю. Затем заполняют рукава или брючины тканью и развешивают на плечиках на полчаса.
2. Чтобы отпарить помявшееся изделие, нужно развесить его на плечиках. Утюгом с функцией отпаривания или парогенератором обрабатывают вещь сверху вниз. Струя пара должна располагаться на расстоянии 10–15 см.
3. Размягчить грубый кожзам помогает импровизированная парилка. В ванной комнате включают горячую воду, чтобы помещение заполнилось паром. Развешивают на плечиках вещь, оставляют на полчаса. Затем сушат в помещении вдали от отопительных приборов.
4. Небольшие складки устраняются простой водой. Вещь раскладывают горизонтально или подвешивают. С помощью опрыскивателя увлажняют поверхность водой, оставляют до полного высыхания.
5. Заломы на рукавах и воротнике обрабатывают глицерином. С помощью тканевой салфетки или ватного диска глицерин наносят на помятый участок. Вещь оставляют до полного высыхания.
6. Негрубые заломы расправляют горячим воздухом. Изделие развешивают, направляют струю горячего воздуха из фена с расстояния 10 см. Когда кожзам нагреется, его растягивают руками и еще раз прогревают.
7. Мелкие морщинки расправляют уксусом. Смешивают часть 6%-ного уксуса и две части воды. Из пульверизатора опрыскивают смесью изделие. Пока оно влажное, руками аккуратно растягивают помятые участки.

Чтобы вещи не мялись, после стирки их надо сушить естественным образом, вдали от отопительных приборов. После высыхания обрабатывать специальным кремом для кожаных изделий.

Результаты исследований последних лет в области биохимии, патофизиологии, иммунологии объяснили некоторые, ранее неизвестные, молекулярно-клеточные механизмы хронизации ран различной этиологии, в том числе сопровождающих ряд распространенных и редких дерматозов, а стимул в поисках новых, более эффективных методов их лечения до сих пор не ослабевает. К числу методов лечебного воздействия, предложенных относительно недавно, относятся клеточные технологии и создание эквивалентов кожи.

Первые попытки применения клеточных технологий в лечении ран различной этиологии, а также ожогов, были предприняты в середине XX века. С тех пор было предложено множество различных клеточных технологий, в том числе: выращивание in vitro

клеток кожи (кератиноциты, фибробласты), нанесение суспензии, состоящей из аутоклеток, на рану, тканеинженерные конструкции («живой дермальный эквивалент», «живой эквивалент кожи»), а также биосинтетические покрытия, имитирующие кожу [1, 2].

Впервые принципиальная возможность выращивания клеток кожи, в частности, кератиноцитов in vitro

, была показана в 1948 г. в работе P. Medawar [3, 4], что положило начало новому направлению в создании биологических покрытий.

В 1977 г. Г. Грин и соавт. [5, 6] разработали метод культивирования клеток кожи и получения эпителиальных пластов большой площади, что позволило использовать их на практике.

Первую успешную трансплантацию аутологичных кератиноцитов из первичной культуры на раны кроликов осуществил в 1971 г. M. Karasek [7, 8]. В дальнейшем для получения кератиноцитов стали использовать различные подложки из биологических тканей (в частности из кожи свиньи), что позволило улучшить выход клеток при каждом пассаже [9, 10].

В 1975 г. Rheinwald и H. Green [11, 12] разработали технологию серийного культивирования больших количеств кератиноцитов человека и успешно применили ее в комбустиологии.

В настоящее время доказано, что трансплантация кератиноцитов кожи человека способствует закрытию эпидермисом ожоговых ран и ран иного происхождения различной площади [13—15]. Однако культивирование аутокератиноцитов занимает длительный период времени (3—4 нед). За это время рана инфицируется и приживления клеток не происходит. Кроме того, использование аутокератиноцитов делает невозможным создание банка клеточных трансплантатов: обязательным элементом получения значительных объемов кератиноцитов является использование многочисленных дорогостоящих биологических стимуляторов роста эпидермальных клеток, что значительно увеличивает стоимость получаемого материала и ограничивает сроки его хранения [2, 16].

В 90-е годы ХХ века в Институте хирургии им. А.В. Вишневского РАМН Д.С. Саркисовым и соавт. [17, 18] был разработан оригинальный и эффективный способ лечения ожоговых ран на основе применения культивированных клеток, принципиально отличавшийся тем, что в качестве основного компонента культивированного пласта клеток были впервые использованы не кератиноциты, а фибробласты. Фибробласты представляют собой гетерогенную популяцию клеток мезенхимного ряда и играют ключевую роль в процессах регуляции клеточных взаимодействий и поддержании гомеостаза кожи. Фибробласты не только формируют оптимальные условия для функционирования и пролиферации других типов клеток (эпителиальные, эндотелиальные, клетки волосяных фолликулов), но и отвечают за координацию их функций в соответствии с расположением на теле. Результаты исследований Д.С. Саркисова и соавт. [18, 19] предопределили возможность использования фибробластов как основного элемента клеточного трансплантата в лечении ран различной этиологии. Способность фибробластов формировать межклеточный матрикс, синтезировать цитокины, вызывать миграцию и пролиферацию разных типов клеток при повреждениях кожи сделала их перспективными для широкого клинического применения [20].

Полученные к настоящему времени результаты исследований показали, что при применении культивированных аллофибробластов сокращается потребность в ресурсах донорской кожи, обеспечивается быстрая эпителизация раневой поверхности и своевременное восстановление целостности кожного покрова [17, 21—23]. Однако этот метод имеет ряд недостатков. Для выращивания аллофибробластов необходимо 3—4 дня; пересадка аллоклеток может спровоцировать сенсибилизацию организма чужеродными антигенами; нельзя гарантировать отсутствие у донора тяжелых инфекционных заболеваний. Следует также учитывать, что недостатки в финансировании сферы здравоохранения, а также в правовом регулировании на территории России в свое время ограничили возможность внедрения данной технологии в клиническую практику [2].

В начале 50-х годов XX века R. Billingham и J. Reynolds [24, 25] предприняли попытку использовать для лечения ран аутологичные клетки эпидермиса. При этом кератиноциты не культивировали, а лишь отделяли эпидермис от дермы с помощью фермента трипсина и получали клеточную суспензию эпидермоцитов, которую переносили на подготовленное ложе раны. Такого рода трансплантация приводила к появлению островков эпителизации в ране, которые затем сливались между собой.

В 1993 г. F. Wood и соавт. [26] разработали и запатентовали так называемый spray on skin

— способ получения аутокератиноцитов и их трансплантации в виде суспензии и распыления на раневые поверхности, в том числе на большие по площади. Позже в Великобритании с учетом клинических разработок F. Wood компанией Avita Medical Ltd. [27] была создана ReCell — технология, позволяющая за короткий промежуток времени (20—30 мин) получать клеточную суспензию, состоящую из аутологичных кератиноцитов и меланоцитов. Для приготовления клеточной суспензии был необходим «кит» для сбора аутологичных клеток. С донорского участка кожи при помощи дерматома получали биоптат толщиной 0,2—0,3 мм, размером 1×1 или 2×2 см, в зависимости от площади поражения. Готовили раствор фермента трипсина, который впрыскивали в стеклянный флакон рабочего устройства для подогрева. Биопсийный материал помещали в раствор трипсина на 15—20 мин. Затем отделяли эпидермальный слой от дермального. С поверхности дермального слоя скальпелем проводили соскоб аутоклеток. Для приготовления суспензии клетки разводили лактатом натрия. Полученную клеточную суспензию очищали в клеточном фильтре. Отфильтрованную суспензию аутоклеток наносили на рану капельно или в виде спрея.

Другим направлением тканевой инженерии кожи стало использование аутофибробластов [28]. Для создания 1,5 см2 аутоткани необходим кожный биоптат площадью 3 мм2, при этом сроки культивации максимально малого количества донорского материала составляют в среднем 3 нед [29, 30]. На первом этапе культивирования получают первичную культуру фибробластов путем фрагментирования и ферментативной обработки дермы раствором трипсина. Культивирование клеток осуществляют в питательной среде Игла (DMEM) c добавлением 10% телячьей эмбриональной сыворотки. Далее первичную культуру пассируют, подвергая 4—7-кратному субкультивированию [30]. Субкультивирование проводят на мембране, с помощью которой культура трансплантируется в рану. Контроль контаминации культуры бактериями, микоплазмами и вирусами осуществляют микробиологическими и цитогенетическими методами на первых пассажах и при создании банков культур клеток. Аттестацию культур клеток на стабильность кариотипа, туморогенность проводят в соответствии с требованиями ВОЗ [30, 31].

Новым этапом развития биоинженерных технологий в лечении длительно незаживающих ран стали создание и использование «живого эквивалента кожи», который представляет собой коллагеновый гель, содержащий микроносители алло- или аутофибробластов и покрытый культурой аллокератиноцитов [32—36]. «Живой эквивалент дермы» имеет сходство с тканью. Его основой является коллагеновый гель, заселенный фибробластами, а на поверхности геля выращены кератиноциты [37]. Создание данного материала представляет собой трудоемкий процесс, выполняемый в специальных лабораториях, требует разработки технологии забора и культивирования клеток, создания банка культур клеток, а также внедрения системы контроля качества.

Одним из современных направлений в создании живых эквивалентов кожи является применение для культивирования стволовых, в частности мезенхимальных (MSCs), а также амниотических эпителиальных клеток человека (hAECs), которые вместе с фибробластами способны воссоздавать in vitro

структуру кожи и базальной мембраны [38—41]. Проводятся исследования, направленные на повышение регенеративных способностей и усиление васкуляризации в коммерчески доступных эквивалентах кожи путем применения активированных стволовых клеток, полученных из человеческой кожи (SDSC) [42]. Отмечено применение для создания искусственной кожи трехмерной (3D) печати (3D-биопринтинга), которая является важной составляющей регенеративной медицины, призванной удовлетворить потребность в тканях и органах, пригодных для трансплантации [43].

Одним из важных вопросов клеточной медицины является перенос культивируемых in vitro

клеток в организм человека. Поскольку клеточные культуры субстратзависимы и растут прикрепленными к культуральному пластику, возникает необходимость ферментативной обработки клеток и их перевода в суспензию перед трансплантацией, о чем говорилось выше (технология ReCell). В результате подобных манипуляций жизнеспособность клеток значительно снижается, что, безусловно, влияет на качество трансплантации. Использование в качестве подложек различных биопластических материалов позволило избежать этих проблем, так как по сравнению с суспензионными клеточными трансплантатами они повышают выживаемость клеток, обеспечивают их более активную пролиферацию за счет адгезии на матриксе; выступают в качестве объемообразующего агента, способствуют активной индукции ангиогенеза и репаративной регенерации [44].

В качестве структурной основы для тканеинженерных конструкций, в том числе в живых тканевых эквивалентах кожи, в настоящее время используются различные материалы на основе свиной дермы [45], амниотической оболочки [46], подслизистой оболочки мочевого пузыря [47], синтетических биодеградируемых и небиодеградируемых материалов [48, 49], а также коллагенового геля, который начали использовать одним из первых [37].

В целях оптимизации структуры и функций подложек в настоящее время проводятся работы по конструированию двухмерных (2D) и 3D-матриксов для тканеинженерных конструкций, в том числе 3-слойных «сэндвич»-коллагеновых каркасов с различными размерами пор, имитирующих природные структуры человеческой кожи [50]. Проводятся исследования по изучению влияния различных биоматериалов, используемых в качестве каркасов (например хитозан, желатин, фибрин, бычий коллаген, свиная дерма, коллаген-глюкозамигногликана, наноматериалы), на ключевые параметры культивирования клеток (эффективность высева, клеточное распределение, выживаемость, метаболическая активность) [51—55].

Виды искусственной кожи

В настоящее время существует много различных классификаций заменителей кожи (Jones и соавт., 2002; Atiyeh и соавт., 2005; Horch и соавт., 2005; Atiyeh & Costagliola, 2007; Кларк и соавт., 2007; Макнейл, 2007; Patel & Fisher, 2008) [56]. Подробное освещение классификации, а также практических и теоретических аспектов создания и применения тканеинженерных конструктов кожи и перспектив использования искусственной кожи в клинической практике содержится в обзорах [2, 20, 56, 57].

По типу биоматериала заменители кожи подразделяются на биологические (в том числе аутологичные, аллогенные, ксеногенные) и синтетические (биоразлагаемые и не поддающиеся биохимическому разложению).

Аутологичная кожа — кожа, получаемая от самого больного (как правило, речь идет о пациенте с ожогом той или иной степени тяжести), с последующим временным закрытием раневых поверхностей. Аутологичную кожу получают путем повторного срезания кожи с одних и тех же донорских участков пациента и с областей тела, где завершилась эпителизация поверхностных ожоговых ран. Особенно ценным донорским участком для срезания расщепленных лоскутов кожи является волосистая часть головы (скальп). Из-за большого количества придатков кожи (волосяных фолликулов и сальных желез) и хорошего кровоснабжения эпителизация ран происходит быстро. С волосистой части головы расщепленную кожу можно срезать многократно (до 7 раз и более) [58]. Из-за недостаточных ресурсов собственной кожи у тяжело обожженных быстро восстановить кожный покров традиционными методами аутодермопластики не удается. По этой причине совершенствование методов экономной кожной пластики остается актуальным.

Аллогенная кожа человека (трупная или полученная от живого донора) является «золотым стандартом» раневого покрытия [59]. При ее пересадке достигается физиологическая окклюзия ран; она препятствует проникновению микроорганизмов в раны и способствует эпителизации донорских ран и ожогов IIIа степени. При использовании аллогенных тканей снижается потребность в аутологичной коже при оперативном восстановлении кожного покрова. Как правило, кожу получают от трупов с небольшими сроками (не более 6 ч) после наступления смерти. Для закрытия ран и комбинированной пластики может использоваться трупная кожа, консервация и хранение которой осуществлялись различными способами. Как правило, процедура консервации ухудшает биологические свойства кожи, поэтому лучше применять так называемую свежую кожу с небольшими сроками хранения. Вместе с тем аллогенная кожа является мощным аллергеном и вызывает выраженную сенсибилизацию организма. Это иногда приводит к расплавлению ранее приживших лоскутов, аутокожи, в том числе на фоне иммунодепрессивной терапии.

Ксенокожа — медицинский заменитель кожи. Ксенокожу чаще всего получают из кожи свиньи. Применяется в медицине в основном при лечении ожоговых больных. При производстве ксенокожи срезают слой свиной кожи толщиной 0,3—0,4 мм, потом консервируют в азоте, высушивают и фасуют в стерильные пакеты по 100, 200 или 300 см². Кожа в таком пакете может храниться до 3 лет. Ксенокожу перед использованием размачивают в физрастворе или антисептике, накладывают на рану и фиксируют специальными повязками. В большинстве случаев при применении данного материала через 1—2 нед ксенокожа на ране подсыхает и отпадает. Вместо нее образуется нормальная человеческая кожа. Достоинством ксенокожи является то, что под ней редко наступает нагноение, что улучшает заживление ожогов и других обширных ран. Стоимость этого продукта в большинстве случаев весьма умеренная, что делает его доступным в развивающихся странах. Применение ксенокожи целесообразно, когда поражено свыше 50% кожи пострадавшего. Однако кожа животного вызывает у некоторых людей выраженные иммунные реакции. За отторжение ответственен фрагмент α-1,3-галактозы (Gal), присутствующий на мембранах свиных клеток, антитела к которым присутствуют в крови людей. С целью решения данной проблемы в последнее время ведутся исследования возможности применения кожи низкоиммуногенных свиней, в которых не экспрессируется эпитоп Gal, из-за селективного нокаута гена, кодирующего α-1,3-галактозилтрансферазу. Применение трансплантатов из кожи низкоиммуногенных свиней для временного заживления ожоговых ран на приматах позволило значительно увеличить время жизнеспособности трансплантата по сравнению с кожей обычных свиней и с аллогенным трансплантатом [60, 61].

На данный момент из биологических покрытий при законодательном ограничении использования трупной кожи наиболее распространенными являются препараты свиной дермы (Аллоаск Д, Ксидерм, Ксенодерм, Свидерм и др.). В таблице

Коммерчески доступные продукты, полученные для хирургического применения представлены коммерчески доступные продукты, полученные для хирургического применения.

Синтетические раневые покрытия, накладываемые на раны после удаления струпа, сами являются важным элементом лечения. Они не только предотвращают истощение организма и инфицирование ран, но и готовят раны к последующей кожной пластике. Раневые покрытия, применяющиеся после удаления струпа, должны быть высокоадгезивными и быстро прикрепляться к поверхности раны, быть непроницаемыми для воды и иметь ограниченную проницаемость для паров и воды, уменьшать потери тепла через раневые поверхности, снижать потери белков и электролитов, предотвращать микробную инвазию ран, снижать чувство боли, облегчать проведение физиотерапевтических мероприятий, обеспечивать безболезненное проведение перевязок, не подвергаться протеолитическому расщеплению, способствовать очищению ран от тканевого детрита, сокращать время заживления глубоких дермальных и донорских ран, обладать гемостатическим действием, улучшать общее состояние пациента. Синтетические раневые покрытия перед тканями природного происхождения имеют ряд важных преимуществ: они не теряют своих свойств при хранении, не требуют смены на ранах, удобны в использовании. Среди большого перечня такого рода препаратов можно отметить Фолидерм, Биобран, Сиспусдерм, Омидерм, Эпигард, Синкрит, или Синкавер. Особым преимуществом этих покрытий является возможность постоянно располагать стерильным и относительно дешевым материалом в неограниченном количестве. Вместе с тем препараты импортного производства в силу своей высокой стоимости часто недоступны.

По анатомической структуре кожные эквиваленты (заменители) подразделяются на эпидермальные, дермальные и дермоэпидермальные [20, 56, 62].

Эпидермальные заменители кожи получили развитие после того, как стало возможным серийно культивировать in vitro

человеческие кератиноциты. Эти технологии довольно быстро нашли свое клиническое применение, что способствовало улучшению показателей выживаемости пациентов. Тем не менее значение культивированных кератиноцитов остается спорным и по настоящий день. Ключевым моментом в производстве эпидермального заменителя является выделение кератиноцитов от донора и их последующее культивирование
in vitro
для получения необходимого количества кератиноцитов для терапевтических нужд. Существуют различия в подходах к производству эпидермальных заменителей, которые зависят от методов культивирования, стадии дифференцировки клеток и эпителиальной организации (сливающиеся листы, субконфлюентные клеточные слои и суспензии); способов доставки клеток пациенту (в виде сливных листов, аэрозоля или с помощью микроносителей), а также от использования дополнительных подложек для повышения эффективности доставки культур клеток.

Для того чтобы получить культуру аутологичных клеток, производят биопсию кожи размером 2—5 см2 по прибытии пациента в клинику. Эпидермис отделяют от дермы и кератиноциты высвобождают путем воздействия ферментов. Полученные кератиноциты высевают в сосуд для культивирования, где одиночные клетки начинают делиться, образуя колонии, в присутствии митотически инактивированых фибробластов мыши и культуральной среды, содержащей фетальную телячью сыворотку и необходимые добавки. Единичные колонии кератиноцитов сливаются вместе и образуют эпителиальные слои, которые могут быть отторгнуты ферментативно от культуральной колбы и помещены на бэк-носители (такие как парафин, марля) для поддержания базально-апикальной ориентации клеток, а затем наносятся на рану. Качество такого стратифицированного культивируемого эпителиального аутотрансплантата (CEAS) зависит от клонального клеточного состава, который определяет выживаемость трансплантата и долгосрочность существования при применении в естественных условиях. Среди других недостатков CEAS можно отметить длительное время культивирования, хрупкость трансплантатов, сложность обработки и проведения процедур. Также существует потребность в точной координации во времени между получением культуры и ее доставкой в клинику. Основным недостатком применения листа являются непредсказуемые клинические исходы.

К числу коммерчески доступных эпидермальных заменителей кожи можно отнести такие, как Epicel (EPIBASE, EpiDex), MySkin, Laserskin (Vivoderm), Bioseed-S, CellSpray [56].

Дермальные заменители кожи.

Основными структурными компонентами дермы являются клеточные и волокнистые элементы, а также межуточное вещество. Волокнистые элементы в основном представлены коллагеновыми и эластиновыми волокнами, межуточное вещество — гликопротеинами, протеогликанами и гликозаминогликанами. Главный функциональный клеточный элемент дермы — фибробласт. Клеточная популяция фибробластов является источником образования практически всех структурных компонентов дермы, поэтому при создании заменителей кожи большинство ученых используют коллагеновый субстрат, смешанный с фибробластами и гликозаминогликанами, что служит основным компонентом дермального эквивалента [63—65]. Главное преимущество дермального эквивалента связано с тем, что клетки в нем находятся в активном функциональном состоянии, близком к таковому в коже [66—68]. Однако обычный дермальный эквивалент является нестойкой конструкцией, так как фибробласты, включенные в гель, вызывают его быструю контракцию. В связи с этим биологическая структура не может длительно храниться, что делает неудобным ее использование.

Большинство коммерчески доступных дермальных заменителей кожи являются бесклеточными и основаны они на аллогенных, ксеногенных или синтетических материалах. Получить лицензию на их производство намного легче в сравнении с конструкциями, содержащими клетки и двуслойные заменители кожи. Возможность производить крупные партии продуктов привела к довольно широкому их распространению и применению в клинике. К числу коммерчески доступных продуктов можно отнести AlloDerm, Karoderm, SureDerm, GraftJacket, содержащие ацеллюлярные продукты дермального человеческого матрикса, а также такие продукты, как OASIS Wound Matrix, EZ Derm, Integra Dermal Regeneration Template, Terudermis, Pelnac Standard Type/Pelnac, Fortified With Mesh Type, Biobrane, Biobrane-L, TransCyte, Dermagraft Hyalomatrix PA, Hyalograft 3D [56].

Дермальный эквивалент не является полноценной кожей, так как в его структуре отсутствует поверхностный слой кожи — эпидермис. Для создания полнослойной кожи и более быстрого восстановления жизнеспособности пересаженного эквивалента кожи на поверхность дермального матрикса накладывается пласт кератиноцитов. Такой тканевой продукт называется живым эквивалентом кожи [69, 70] и является дермоэпидермальным заменителем.

Дермоэпидермальные заменители имитируют гистологическую структуру нормальной кожи, где присутствуют как эпидермальные, так и дермальные слои. Существует также некоторое их функциональное сходство с нормальной кожей. Это не только самые передовые и сложные технологии и продукты по сравнению с эпидермальными и дермальными заменителями, но и самые дорогие биологические конструкции в тканевой инженерии кожи.

Один из первых вариантов живого эквивалента кожи был предложен E. Bell в 1983 г. [37]. Дермальная составляющая была представлена гелем, состоящим из фибробластов кожи, коллагена, плазмы и ростовой среды. На поверхности этого геля в сроки от 1 до 2 нед выращивались кератиноциты. Трансплантация аллогенных кератиноцитов создавала условия для краевой эпителизации за счет синтеза компонентов базальной мембраны, связанных с ними цитокинов и факторов роста [71]. В результате создавалась 3D-модель кожи, представляющая жизнеспособную ткань в виде полупрозрачной упругой массы.

Клеточные конструкции в виде живых эквивалентов кожи используются как при глубоких ожогах, так и при других глубоких трехмерных дефектах кожного покрова. Кроме того, они являются прекрасной моделью для изучения процессов регенерации и морфогенеза in vitro

[2, 72].

Несомненным преимуществом живого эквивалента кожи является то, что в результате его приживления формируется полноценная в морфофункциональном отношении кожа.

Большинство существующих коммерчески доступных дермоэпидермальных заменителей кожи основаны на использовании аллогенной кожи, что позволяет получать большие количества однородной партии продукта с относительной доступностью. Тем не менее эти биоматериалы действуют скорее как временные биологически активные перевязочные материалы, обеспечивающие кожу больного человека факторами роста, цитокинами в процессе заживления ран. Наиболее известными из них являются Alligraft, Karoskin, Apligraft, Or-Cel, PolyActive [56].

Двух- и трехмерные модели искусственной кожи

Известные к настоящему времени эквиваленты кожи чаще всего культивируют на 2D-субстратах, таких как культуральные пластины, или в условиях 3D-матрикса. При этом показано, что клетки, культивируемые на 2D-субстратах, растут в условиях, не соответствующих естественным условиям среды, теряют множество важных внутриклеточных сигналов, ключевых регуляторов и тканевых фенотипов, не в состоянии воспроизвести сложные динамические процессы, протекающие в коже в естественных условиях [73].

Клетки, растущие в 3D-условиях, имеют экспрессию рецепторов на клеточной поверхности, выраженную пролиферативную способность и метаболические функции [73—75]. Показано, что только в 3D-условиях кератиноциты формируют упорядоченный эпителий [74—78]. Таким образом, стратегии, которые позволяют конструировать искусственные эквиваленты кожи человека в 3D-условиях, в том числе дермального и эпидермального компонентов, позволяют изучать физиологию клеток, что не может быть осуществлено в монослое культуры ткани.

Прикладные аспекты применения искусственной кожи

Технологии создания микротканей могут быть использованы для лечения дефектов покровного эпителия, восстановления после операций, травм, ожогов, свищей, в реконструктивной хирургии. В настоящее время известно применение методов трансплантации аллогенных культивированных клеток (фибробласты и кератиноциты) в комбустиологии при лечении длительно незаживающих гранулирующих кожных ран, трофических язв и свищей, для восполнения фибробластами голосовых связок, мягких тканей лица [79—82].

Эквиваленты кожи в настоящее время изучаются и используются в клинике при ряде патологий кожи. По данным литературы [83—100], заболевания, при которых могут быть применены эквиваленты кожи человека, включают псориаз, витилиго, келоидные рубцы, невусы, генодерматозы, такие как пигментная ксеродерма и врожденный буллезный эпидермолиз.

3D-модели кожи могут быть с успехом использованы при проведении научных исследований [101]. Эти модели позволяют изучать базовую архитектуру кожи человека, межклеточные взаимодействия, влияние окружающей среды на регуляцию меланогенеза, пролиферацию и дифференцировку кератиноцитов, а также закономерности процессов эпителизации в ранах. Эти модели кожи также представляют платформу для моделирования фотостарения и рака кожи, являются отличной системой при проведении фармакологических исследований для тестирования лекарственных препаратов, оценки их фармакологической активности и токсичности. Такие исследования проводятся на образцах микротканей, моделирующих нормальную ткань, заболевания, опухоли различного генеза. Кроме того, 3D-эквиваленты кожи человека могут быть сконструированы с определенными генетическими изменениями в дермальном или эпидермальном компартментах модели и служить основой для изучения влияния окружающей среды на эти модификации. 3D-модели кожи также являются экономически эффективной альтернативой использованию лабораторных животных, в частности в токсикологических исследованиях, в оценке безопасности косметических средств, фототоксичности и генотоксичности различных реагентов [102—104].

Заменители (эквиваленты) кожи человека в настоящее время коммерчески доступны, однако существует ряд проблем, касающихся доклинической оценки безопасности. В частности, при предоставлении эквивалента кожи для клинического использования компании должны продемонстрировать отсутствие в нем патогенов, иммуногенных свойств, туморогенности, наличие нормальных физиологических функций.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

1e-mail 2e-mail

Сфера применения кожзама

Применяют кожзам в различных промышленных сферах:

• микрофибра идет на изготовление автомобильных сидений, обуви, спортивного инвентаря, мебели;
• из ПВХ-кожи делают одежду, галантерею, мебельную обивку;
• из экокожи шьют одежду, сумки, ремни, перчатки, автомобильные чехлы.

Одежда из кожзама может быть как повседневной, так и вечерней. Из материи шьют женские платья и юбки, костюмы, брюки, куртки и пальто. Хорошо сочетается с другими тканями — хлопком, льном, шелком, шифоном.

Обувь из кожзама чаще летняя или демисезонная. Зимнюю обувь делают редко, так как ткань не выдерживает низкой температуры, трескается или деформируется.

Аксессуары из искусственной кожи — сумки, рюкзаки, перчатки, ремни, шляпы. Преимущество их в широком цветовом ряде, возможности создавать разнообразные узоры.

Смотрите видео про то, как шить ткань:

Ткани

Ткань широко используется для обивки. Разновидностей текстиля огромное количество. Они отличаются по цвету, фактуре, используемым материалам и пр.

При правильном подборе цвета и рисунка можно добиться отменного результата. Это имитация других поверхностей, а также просто необычные и оригинальные поверхности.

Ткань под кожу может быть:

• натуральной;
• искусственной;
• комбинированной.

Большинство выбирает натуральный вариант. Искусственная ткань воспринимается с опаской. Хотя это заблуждение.

Да, натуральный текстиль безопасный, экологичный, а также гигиеничный и дышащий. Но в чистом виде применяется редко. Даже натуральное сырье отбеливают, красят и подвергают другим способам обработки.

Искусственные, а также комбинированные ткани — это универсальный вариант. Как по мне, обивка и перетяжка лучше выполняется из комбинированного сырья. Оно сочетает в себе преимущества натуральных и синтетических волокон.

Есть даже специальный вид текстильного материала. Это лаке. Самая настоящая ткань под кожу. Является искусственным продуктом. Внешне выглядит как лаковая кожа. Будет хорошим выбором для дивана в стиле лофт, кстати.

Плюсы и минусы

Размышляя над тем, что лучше — ткань под кожу или экокожа для мебели, стоит сравнить их сильные и слабые стороны.

Сопоставлять будут качественную ткань, а также кожу. Увы, многие диваны делают из посредственных материалов. И в обоих случаях результат разочаровывает.

Диваны из тканей получают такие преимущества:

• приятные тактильные ощущения;
• постель и человек не скользит по поверхности;
• хорошая воздухопроницаемость;
• комфортный сон;
• сохранность температуры вне зависимости от времени года;
• стойкость к механическим повреждениям, чем опережает экокожу;
• доступная цена за 1 метр;
• простой уход в домашних условиях без химчисток и специалистов;
• уютная атмосфера, создаваемая в доме.

Выделанная оригинальными принтами текстильная обивка дивана имеет и свои минусы.

Недостатки следующие:

• Накапливание пыли
  . Текстиль можно считать пылесборником. Нужно регулярно чистить. Желательно пылесосом с хорошей тягой;
• Статический заряд
  . Характерная особенность мебели из искусственных тканей;
• Срок службы
  . Некоторые диваны изнашиваются за 5 лет. Но есть и те, которые служат по 10-20 лет;
• Уход
  . Это касается некоторых материалов. Особенно дорогих. Лучше для ухода обратиться в химчистку.

Все относительно. И зависит от конкретного материала. Все же текстиль — понятие общее.

Кстати, о выборе тканей для дивана я уже отдельно рассказывал.