東華大學制備三維彈性支架

近日，中國工程院院士俞建勇及東華大學紡織科技創(chuàng)新中心研究員丁彬帶領的納米纖維研究團隊設計制備了一種以柔性無機納米纖維為主體，且在體液中可形狀恢復的三維纖維彈性支架。研究團隊通過溶膠-凝膠靜電紡絲法制備出了像絲綢一樣柔韌的SiO2納米纖維膜，纖維膜可以折疊展開而不破損，納米纖維可以彎曲180°而不斷裂。團隊進一步將柔性SiO2納米纖維復合殼聚糖溶液經(jīng)過均質(zhì)分散-冷凍干燥制備出具有超彈性的SiO2納米纖維-殼聚糖（SiO2NF-CS）三維支架。

該支架在水環(huán)境中80%應變循環(huán)壓縮下可完全恢復到初始高度和多孔結(jié)構(gòu)，且壓縮循環(huán)10000次仍結(jié)構(gòu)完好。良好的回彈性使SiO2NF-CS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到初始形狀并緊密貼合骨缺損區(qū)。同時SiO2NF-CS支架可提高大鼠顱骨損傷修復效果。研究人員通過進一步控制不同區(qū)域SiO2納米纖維與殼聚糖的比例，構(gòu)建了從有機到無機、從柔軟到堅硬的梯度纖維支架，在軟組織與骨界面處的骨缺損修復中展現(xiàn)出巨大的應用潛力。

該工作將柔性無機納米纖維引入到骨組織工程支架彈性材料的開發(fā)設計中，實現(xiàn)微創(chuàng)植入，減少手術(shù)創(chuàng)面；同時促進骨再生，加快骨愈合進程，從而減少骨損傷患者的痛苦，為新型骨修復材料的研究和設計提供了指導和借鑒意義。