俄開發(fā)有效促進(jìn)組織再生的新材料
科技日?qǐng)?bào)訊 (記者董映璧)俄羅斯托木斯克工業(yè)大學(xué)科研人員,利用化學(xué)重氮處理壓電聚羥基丁酸酯支架表面以促進(jìn)成骨細(xì)胞生長(zhǎng)的技術(shù),開發(fā)出一種可有效再生骨骼、皮膚和神經(jīng)組織的新型材料。相關(guān)研究結(jié)果近日發(fā)表在《今日應(yīng)用材料》雜志上。
所謂的壓電效應(yīng)是某些材料將機(jī)械變形能轉(zhuǎn)化為表面電荷的能力。人體具有許多電感應(yīng)細(xì)胞和壓電組織,包括骨骼?,F(xiàn)代康復(fù)醫(yī)學(xué)中越來越多地使用具有類似于人體組織的壓電特性的材料。具有必要性能的壓電聚合物很難被水和生物基質(zhì)潤(rùn)濕,從而阻止了細(xì)胞黏附于其表面,有效地促進(jìn)了組織再生。雖然提高潤(rùn)濕性的常規(guī)方法會(huì)導(dǎo)致壓電效應(yīng)顯著降低,但俄羅斯研究人員開發(fā)的聚合物表面改性方法有助于解決這一問題。
俄托木斯克工業(yè)大學(xué)材料與復(fù)合材料物理中心的負(fù)責(zé)人羅曼·蘇爾梅涅夫解釋說,人體能夠通過細(xì)胞過程的電刺激來再生骨骼組織,具有壓電特性的植入物可以加速骨骼缺陷骨缺損(如骨折或裂縫)的修復(fù)。利用改變植入物表面的方法(使用特殊有機(jī)分子的薄層)不僅提高了潤(rùn)濕性和細(xì)胞響應(yīng)能力,而且不會(huì)改變基材的壓電性能。
羅曼·蘇爾梅涅夫稱,通過涂覆芳香族重氮鹽可以改善聚合物的特性,他們的研究中使用了聚3-羥基丁酸酯,它是一種生物相容且可生物降解的壓電材料,廣泛應(yīng)用于醫(yī)療實(shí)踐。
俄托木斯克工業(yè)大學(xué)化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)技術(shù)研究所副教授帕維爾·波斯特尼科夫說:“通過控制治療的持續(xù)時(shí)間、重氮鹽的含量以及將其附著在聚合物上的紫外線源的功率,可以改變接種到植入物表面的官能團(tuán)的數(shù)量,從而調(diào)整其參數(shù),以完成特定的臨床任務(wù)?!?/p>
帕維爾·波斯特尼科夫稱,植入物表面存在壓電電荷,當(dāng)與人體組織接觸時(shí)會(huì)形成電場(chǎng),從而激活某些類型的細(xì)胞,以這種方式改性的壓電聚合物可以應(yīng)用于骨骼、皮膚甚至神經(jīng)組織的康復(fù)。
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