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  • 高校研究團(tuán)隊(duì)在材料領(lǐng)域取得重大成果 用蠶絲材料做出人造骨

    2024-03-09 07:37:58  來源:西安新聞網(wǎng)  


    [摘要]蠶絲作為一種天然的蛋白質(zhì)高分子材料,具有優(yōu)良的生物相容性、生物降解性、加工性和低廉的成本,廣泛應(yīng)用于外科縫合線、人造皮膚、肌肉、血管、骨骼等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域...

      3月8日記者獲悉,西安工程大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院樊威教授團(tuán)隊(duì)在材料領(lǐng)域相關(guān)研究中取得重大成果,提出利用成本低廉的蠶絲材料做出人造骨,其最大的亮點(diǎn)是可“量身定制”,可逐漸降解。

      據(jù)了解,金屬及合金是目前骨外科手術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的材料,相比較于陶瓷和聚合物來說,其機(jī)械性能高和耐腐蝕性能強(qiáng)。美中不足的是,金屬與合金(~110 GPa)人造骨和人體骨(3~20 GPa)之間的彈性模量相差較大,從而會(huì)發(fā)生應(yīng)力屏蔽效應(yīng),對(duì)骨骼結(jié)構(gòu)造成壓力,進(jìn)而導(dǎo)致金屬植入物的松動(dòng)和最終失效。此外,金屬植入物可能會(huì)引起機(jī)體免疫反應(yīng)而增加感染風(fēng)險(xiǎn)并減緩傷口愈合,而且其植入體內(nèi)后難以降解,通常需要進(jìn)行二次手術(shù)取出。

      蠶絲作為一種天然的蛋白質(zhì)高分子材料,具有優(yōu)良的生物相容性、生物降解性、加工性和低廉的成本,廣泛應(yīng)用于外科縫合線、人造皮膚、肌肉、血管、骨骼等生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

      記者了解到,針對(duì)目前骨外科手術(shù)中應(yīng)用金屬與合金(~110 GPa)人造骨和人體骨(3~20 GPa)之間的問題。樊威教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)張瑩瑩教授團(tuán)隊(duì)巧妙地利用了蠶絲(Silk II結(jié)構(gòu))與絲素(Silk I結(jié)構(gòu))之間結(jié)晶度的差異,將脫膠蠶絲織物與再生絲素?zé)釅褐苽淞艘环N絲素自增強(qiáng)復(fù)合材料(SFS)。SFS通過調(diào)整增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)與基體的比例,可以定制其力學(xué)性能和密度,以適應(yīng)人體不同部位骨植入的要求。更重要的是,SFS具有促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和提高成骨細(xì)胞活性的能力,并且可隨著骨愈合在體內(nèi)逐漸降解,無需二次手術(shù)切除,避免了患者的二次疼痛,節(jié)省了醫(yī)療費(fèi)用。

      SFS具有取代傳統(tǒng)金屬或陶瓷植入物的巨大潛力。該團(tuán)隊(duì)相關(guān)研究得到了國家自然科學(xué)基金、陜西省杰出青年科學(xué)基金、陜西省高校青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與西安市中心醫(yī)院項(xiàng)目的支持。樊威教授團(tuán)隊(duì)相關(guān)研究成果近日登上頂級(jí)期刊《Advanced Materials》,也是該團(tuán)隊(duì)研究成果首次登上國際頂級(jí)期刊。(記者 任娜)

    編輯: 陳戍

    相關(guān)熱詞: 蠶絲 材料 人造骨
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