“昨天又把我最愛的電影《星際迷航》重新看了一遍。不得不佩服編劇的想象力,里面的諸多高科技都很棒,比如當指揮官威廉·瑞克受傷之后,飛船上的同事立即使用一種手持式設(shè)備為他治療,幫助他的傷口快速復原。”小好問說。
小粗心說:“這是關(guān)于未來世界的電影,當然能編造不存在的科技手段了,想怎么編就怎么編?!?/p>
奧秘精靈聽后不由得笑了笑:“那倒未必哦,電影里的那種裝置被稱為‘皮膚再生器。我了解到科學家目前正在研制這項技術(shù),說不定不久就能成為現(xiàn)實哦!”
一聽到新技術(shù)小靈通就兩眼放光:“奧秘精靈,真有這么厲害的技術(shù),能讓傷口快速愈合?”
“那當然,我們今天就來好好了解這種神奇的復原術(shù)吧!”
第一關(guān)
傷口是怎樣愈合的
“在我們的日常生活中,最常見的受傷就是表皮破損,引起出血。像小好問在電影里看到的情節(jié)就是如此。想了解電影里的‘皮膚再生器,我們首先要知道受傷后正常的愈合過程是怎樣的。你們對此有所了解嗎?”
小粗心:“受傷之后,傷口都是自動愈合的??!”
小靈通:“傷口愈合應該是由內(nèi)而外的,先是形成新的血管,再是纖維細胞,最后才是表皮的增生愈合?!?/p>
小好問:“我每次受傷了傷口都是包扎起來的,不過總是會先結(jié)痂,等痂掉了就好了?!?/p>
【關(guān)主釋答】
小靈通的回答比較靠譜。創(chuàng)傷愈合是創(chuàng)傷后人體皮膚和表皮組織再生的自然過程。正常來說,表皮(最外層的皮膚)和真皮(內(nèi)部或深層皮膚)存在一個平衡的狀態(tài),以形成一個保護傷口的屏障。正常的傷口愈合過程包括以下階段:炎癥期、肉芽期和上皮形成期。
受傷后傷口處立刻出現(xiàn)紅、腫、熱、痛現(xiàn)象,這就是最初的炎癥期,主要是經(jīng)由止血、白細胞的出現(xiàn)清除傷口臟物及避免細菌的侵入,而建立干凈的傷口床以利于第二階段的發(fā)生。肉芽期出現(xiàn)于傷后第1~4天,可長至3周。當傷口清潔后,漸漸有肉芽組織、血管及膠原蛋白的出現(xiàn),肉芽組織呈現(xiàn)出鮮紅如牛肉顏色的組織,表示新血管形成,血流足夠并有新的膠原蛋白合成。此后是上皮形成期,傷口表面被上皮增生覆蓋,傷口收縮閉合。一般在受傷12小時內(nèi)就已慢慢出現(xiàn)表皮增生的現(xiàn)象,漸漸肉芽組織的外圍出現(xiàn)了一層閃亮如銀的表皮層。即使在傷口愈合后,這層新表皮層也需很長時間才能漸漸變成與周圍皮膚相似的顏色。
第二關(guān)
重建細胞治傷口
“從上一關(guān)的學習我們不難發(fā)現(xiàn),傷口正常的愈合過程需要幾天甚至幾年的時間。那么科學家是利用什么技術(shù)讓皮膚瞬間復原的呢?”
小靈通:“我認為是利用某種光束加速細胞的分裂和復制過程,讓皮膚在極短的時間內(nèi)再生。”
小好問:“當時看電影的時候我就在想,那個‘皮膚再生器里應該有某種特效藥可以幫助傷口復原。”
小粗心:“我想是在傷口上噴了一層保護膜,再配合他們說的藥物和光束治療?!?/p>
【關(guān)主釋答】
“皮膚再生器”的原理是通過復制傷者的皮膚細胞來達到再生目的。現(xiàn)實中,科學家們正在研發(fā)的神奇復原設(shè)備可稱為“生物復制(BioReplicates)”。這項技術(shù)的原理與《星際迷航》中的‘皮膚再生器情節(jié)非常相似,未來我們或許真的會擁有一種可以迅速治愈傷口的設(shè)備。它正是利用克隆人體細胞這一原理,包括能夠構(gòu)建人體三維細胞的系統(tǒng),能夠再生人體組織,重建人體細胞,從外表上修復傷口。此外,它還能用于藥物或化妝品等方面的測試,相較于目前的方法,這種設(shè)備不僅大大提升了測試的準確性和可靠性,還能節(jié)約成本。
“生物復制”設(shè)備在未來有著巨大的發(fā)展前景。設(shè)想一下,有了“生物復制”設(shè)備后,一些小傷口幾乎瞬間就能被治愈,而且不需要消毒、縫線、敷藥這些復雜而費勁的步驟。更難得的是,這種設(shè)備是手持式裝置,不論是使用還是存放都非常便利。
第三關(guān)
緩疼痛解苦楚
“為了更好地幫助人們愈合傷口減輕疼痛,科學家在研制‘生物復制設(shè)備的同時還在努力研發(fā)另一種設(shè)備。只要用它在皮膚上來回擦拭,就能提升機體緩解疼痛的機能。你們能猜到其中的原理嗎?”
小靈通:“大概是利用電磁刺激的療法,讓疼痛的信號不能順利到達人的大腦,從而緩解疼痛。”
小粗心:“做手術(shù)時不是打麻藥就不疼了嘛,這種設(shè)備應該是使用了麻藥吧?!?/p>
小好問:“通過輕微但是快速的震動讓傷口麻痹,感覺不到疼痛?!?/p>
【關(guān)主釋答】
這一關(guān)大家分析得都有道理,但是和科學家的想法還是不太一樣。這是一種可以用于緩解肌肉骨骼疼痛和炎癥的外部治療設(shè)備,而且在使用過程中并不涉及藥物的使用。其工作原理則是使用微弱的電信號,對人體皮膚上感到痛楚的區(qū)域進行治療。此時皮膚上的神經(jīng)接收器,將會把這些信號通過中央神經(jīng)系統(tǒng)傳遞給大腦。
作為反應,人體的大腦會釋放一種神經(jīng)肽物質(zhì),這是一種具有調(diào)節(jié)作用和治療作用的物質(zhì),其中包括一些已知效果最強的止痛物質(zhì),如內(nèi)啡肽。簡單地來說,就是通過受傷的皮膚,向大腦傳遞“這里并不痛,這里并不痛,這里并不痛…… ”的信號。大腦接到這樣的信號后,就會做出反應來告訴人體,“嗯,這里確實已經(jīng)不痛了”,然后我們就真的不痛了。
你們知道嗎,之前我們提到的“皮膚再生器”、“生物復制”設(shè)備等是提供給宇航員使用的?因為在長期的太空飛行過程中,宇航員的骨質(zhì)常常會減少,骨骼密度降低,甚至患上肌肉萎縮等病癥。而上述設(shè)備則可以幫助宇航員緩解這些不適。
(責任編校:湯文培)
(實習編輯:盧文嫻)