朴东旭 中国康复研究中心(PIAORNpublic3.bta.net.cn) 纺织品是由纤维构成的。科学家们给“纤维”下了这样的定义:具有足够的细度(小于100微米)和足够的长径比(大于500微米乃至无限大)并且显示一定的力学特性者。具有纤维形态的物质在我们身边随处可见，不管是什么组成的固态物质，比如金属、矿石、生物体、高分子，只要满足上述定义均可视为纤维。

　　科学家们指出纤维所蕴藏的秘密出乎人们的预料。他们运用仿生方法已经揭开不少生物的奥秘并且取得了可喜的成果。例如，在探明蜘蛛丝的结构和吐丝机制的基础上仿造的人工蜘蛛丝已经问世，并有望实现产业化。为实现人体再生的梦想，科学家们长期在研究蜗虫、蜥蜴等低级动物机体再生的机制，而近年来组织工程中环境仿生的研究已取得显著成绩。中国康复研究中心的朴东旭、毛立江两位专家长期致力于纤维形貌及其再生医学应用的研究，他们撰文指出:“人体所有构成部分中大量存在着纤维。人体表面覆盖着毛纤维。在构成人体骨架的200多块骨骼上由韧带固定着大约600多块肌肉，每一块肌肉由千千万万的肌纤维组成，在这些肌纤维内有成千上万的肌原纤维(直径约1微米)，这些肌原纤维中包含两种类型的肌丝:肌球蛋白丝(粗肌丝)和肌动蛋白微丝(细肌丝)。人体内神经系统的总体形状很像垂柳树，有很多细长的分支;从脊髓分出来的多根肉眼可见的脊神经很像条绳索;而这些脊神经内包含有成千成束的神经纤维，每根神经纤维都包含裹着细而长的神经轴突。神经细胞的轴突长达数十微米至1米以上，直径1至数微米。人体其他组织或器官中同样可观察到类似的纤维现象。当我们‘钻进’细胞的内部进行观察时，会惊讶地发现那里竟是一个纤维网络的世界!在这里构成细胞骨架的都是名副其实的纳米纤维!这些都使我们获得有了益的仿生学启示。”

　　***近10多年来，随着人体组织工程、克隆技术、干细胞移植、基因组计划等的先后兴起，再生医学逐渐形成为现实的生命科学和医疗技术，在组织工程学形成和发展中，很多成功的实例都反映或者运用了“细胞环境仿生”的思路。这些例子有:著名的Vacanti组织构筑模式(种子细胞+多孔人工支架+生长因子)，层状细胞连接体重叠的组织构筑模式，装有多束可降解纤维的神经再生导管，生长因子控释型可降解凝胶纤维支架，借助干细胞移植的角膜再生等，还有人将周围神经再生导管的管壁采用了纤维体和海绵体层状复合的结构。引人注目的是，人们认识到支架材料及其尺度(微米量级，细胞尺寸级)对细胞的组织化过程影响很大，于是形成了“接触向导”概念。科学家们指出，目前对于肝脏、胰脏、多巴胺分泌组织等具有复杂化学功能的组织器官，还不可能采用上述组织再生的方式而只能运用组织替代的方式，即借助具有选择性穿透能力的高分子膜(免疫隔离膜)将异种细胞的特定分泌物安全有效地输送到人体中所需部位。据了解，目前科学家研究中的隔离膜装置形式有微胶囊型、鼓型及中空纤维型，其中中空纤维型今后实用化可能性***。

　　(原文载于:第三届功能性纺织品及纳米技术应用研讨会论文集，2003:68-68，朴东旭、毛立江，“纤维形貌仿生思考及其再生医学应用”)