中國粉體網(wǎng)訊  東華大學(xué)紡織科技創(chuàng)新中心俞建勇院士及丁彬研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)在無機(jī)納米纖維彈性組織工程支架研究領(lǐng)域獲重要進(jìn)展，相關(guān)成果近日發(fā)表于國際著名期刊《先進(jìn)功能材料》。該論文第一作者為博士生王利環(huán)，共同通訊作者為丁彬研究員和李曉然研究員。

人體的骨頭，其中約70%是由無機(jī)質(zhì)構(gòu)成，因此它也像玻璃、陶瓷等無機(jī)材料一樣，性格又硬又脆，是個(gè)“硬漢”。常規(guī)用于骨修復(fù)的自體骨或無機(jī)材料硬而脆，難以匹配并貼合不規(guī)則骨缺損區(qū)域，影響骨修復(fù)效果。因此，對于形狀不規(guī)則骨缺損，或與軟骨、肌腱、韌帶等軟組織交界區(qū)的骨缺損進(jìn)行治療，目前仍是臨床醫(yī)學(xué)上的一大挑戰(zhàn)。以無機(jī)納米纖維為主體且具有形狀恢復(fù)性能的三維支架將會成為極具潛力的骨組織工程支架材料。然而，無機(jī)材料普遍硬而脆，極少數(shù)能夠加工成纖維，更難構(gòu)建三維纖維彈性支架。

為此，該研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制備了一種以柔性無機(jī)納米纖維為主體，且在體液中可形狀恢復(fù)的三維纖維彈性支架。研究人員通過溶膠-凝膠靜電紡絲法制備出了像絲綢一樣柔韌的納米纖維膜，纖維膜可以像折紙一樣折疊展開而不破損，納米纖維可以彎曲180°而不斷裂，并隊(duì)進(jìn)一步將柔性納米纖維復(fù)合殼聚糖溶液經(jīng)過均質(zhì)分散-冷凍干燥制備出具有超彈性的納米纖維-殼聚糖三維支架。

該支架在水環(huán)境中80%應(yīng)變循環(huán)壓縮下可完全恢復(fù)到初始高度和多孔結(jié)構(gòu)，具有快速恢復(fù)率，且壓縮循環(huán)10000次仍結(jié)構(gòu)完好。良好的回彈性使納米纖維-殼聚糖纖維支架可在壓縮狀態(tài)下植入不同形狀的兔下頜骨缺損區(qū)域，吸收體液后快速恢復(fù)到初始形狀，并緊密貼合骨缺損區(qū)。同時(shí)納米纖維-殼聚糖纖維支架可提高大鼠顱骨損傷修復(fù)效果。

同時(shí)，研究人員進(jìn)一步通過控制不同區(qū)域納米纖維與殼聚糖的比例，構(gòu)建了從有機(jī)到無機(jī)、從柔軟到堅(jiān)硬的梯度纖維支架，在軟組織與骨界面處的骨缺損修復(fù)中展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。

專家表示，該工作將柔性無機(jī)納米纖維引入到骨組織工程支架彈性材料的開發(fā)設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)植入，減少手術(shù)創(chuàng)面；同時(shí)促進(jìn)骨再生，加快骨愈合進(jìn)程，從而減少骨損傷患者的痛苦，為新型骨修復(fù)材料的研究和設(shè)計(jì)提供了指導(dǎo)和借鑒意義。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/江岸）

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