我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)研制出用于手術(shù)縫線的仿蓮絲細(xì)菌纖維素水凝膠纖維
從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校俞書宏院士團(tuán)隊(duì)基于“藕斷絲連”這一自然現(xiàn)象,深入探究了蓮絲纖維的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能,并受此啟發(fā)研制出了一種可用于手術(shù)縫線的仿蓮絲細(xì)菌纖維素水凝膠纖維。相關(guān)研究成果1月5日發(fā)表在《納米通信》上。
研究人員將細(xì)菌纖維素(BC)水凝膠加工成具有仿蓮絲微米螺旋結(jié)構(gòu)的水凝膠纖維(BHF),該水凝膠纖維兼具較高的強(qiáng)度和韌性,同時(shí)具有優(yōu)異的親水性和生物相容性。此外仿生螺旋結(jié)構(gòu)還賦予了該材料與人體皮膚相近的彈性,在傷口處受力變形時(shí),BHF可有效緩沖并吸收能量,與人體組織實(shí)現(xiàn)同步形變,從而避免割傷傷口造成二次傷害。相對(duì)于傳統(tǒng)的棉線或聚合物線,水凝膠纖維縫線具有高生物相容性、高含水量、低刺激性和低摩擦阻力等特點(diǎn),在保護(hù)受損組織、促進(jìn)傷口愈合以及減少不良反應(yīng)方面都具有顯著的優(yōu)勢(shì),因此有望成為下一代新型高端手術(shù)縫線。 與高分子鏈形成的水凝膠不同,具有螺旋結(jié)構(gòu)的BHF是一種由三維納米纖維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的水凝膠,因此具有獨(dú)特的力學(xué)性能。同時(shí),細(xì)菌纖維素水凝膠的三維納米纖維網(wǎng)絡(luò)使BHF具有超過90 MPa的高強(qiáng)度。其特有的纖維素納米纖維網(wǎng)絡(luò)和仿生螺旋結(jié)構(gòu)為該材料帶來了獨(dú)特的“可拉伸、不回彈”的力學(xué)性能,為其在高端手術(shù)縫線領(lǐng)域的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。 另外,納米纖維水凝膠的多孔結(jié)構(gòu)還使BHF能夠吸附抗生素或抗炎藥物等,并持續(xù)在傷口處釋放,從而起到抗炎和加速傷口愈合的作用;谶@種仿生設(shè)計(jì), |