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[转帖]东华大学丁彬教授团队AFM：由柔性无机纳米纤维构建的3D超弹性支架促进骨再生（2019-06-04 16:42:08）

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治疗形状不规则骨缺损，或在软骨与骨、肌腱与骨、韧带与骨等软组织交界区的骨缺损仍然是医学上的临床挑战。自体骨移植仍然是骨修复的黄金标准，但由于其实用性受限、供体部位发病率高、机械加工能力差等原因，在临床应用中受到严重限制。形状记忆和形状恢复材料已经成为再生医学突破性应用的候选材料，如组织工程、缝合线、和血管支架。形状恢复特性保证了支架通过微创手术以压缩状态植入，并能自适应于骨缺损部位。但是，其中大部分是由温度触发的形状记忆材料，在手术过程中易于操作，但在恒定体温下无法承受循环压缩。由具有形状恢复性能的无机纳米纤维构建的三维支架材料在恒温条件下有望成为骨组织工程的候选材料。

东华大学丁彬教授和李晓然副教授团队首先以溶胶-凝胶电纺丝法制备直径为489±48nm的二氧化硅纳米纤维，该纳米纤维纤维具有良好的柔韧性，对其进行弯曲180°的偏转而不断裂。接着，以壳聚糖包覆柔性SiO2纳米纤维构建了3D纤维支架（SiO2 NF-CS）。所得到的SiO2 NF-CS支架具有形状恢复功能、高弹性、抗疲劳、增强人间充质干细胞(hMSCs)成骨分化、骨缺损的体内自适应特性以及提高骨再生能力。SiO2 NF-CS支架在压缩下完全恢复形态，具有>500 mm min -1的快速恢复率，在1000次压缩循环后具有良好的抗疲劳性能，以及87%的形状恢复，体外定向成骨分化。此外，作者进一步构建了梯度的SiO2纳米纤维的3D支架用于骨软骨组织工程。相关研究成果以“3D Superelastic Scaffolds Constructed from Flexible Inorganic Nanofibers with Self-Fitting Capability and Tailorable Gradient for Bone Regeneration”为题目发表于国际著名期刊Advanced Functional Materials上。

论文链接：https://doi.org/10.1002/adfm.201901407