科學(xué)家開(kāi)發(fā)出具有可調(diào)節(jié)特性的熱塑性生物材料
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研究人員成功地“微調(diào)”了一種新型的熱塑性生物材料，以使其在人體中的降解速率及其機(jī)械性能能夠獨(dú)立控制。
這種材料是一種聚酯，是由英國(guó)伯明翰大學(xué)和美國(guó)杜克大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的，用于軟組織修復(fù)或柔性生物電子學(xué)。
成功復(fù)制生物組織必需的彈性和強(qiáng)度，但又能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間范圍內(nèi)進(jìn)行生物降解的材料，很難進(jìn)行工程設(shè)計(jì)。這是因?yàn)橛糜诋a(chǎn)生材料機(jī)械性能的化學(xué)物質(zhì)通常還會(huì)控制其降解速率。
該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在已經(jīng)展示了添加琥珀酸（體內(nèi)天然存在的產(chǎn)品）如何可以用來(lái)控制降解速率。
研究人員展示了聚酯生物材料如何在四個(gè)月的時(shí)間內(nèi)逐漸降解，健康的組織長(zhǎng)入并最終取代了植入物。還對(duì)大鼠進(jìn)行了測(cè)試，以確認(rèn)該材料的生物相容性和安全性。
立體化學(xué)調(diào)整以控制材料強(qiáng)度
通過(guò)改變琥珀酸的量，研究小組可以控制水滲透材料的速率，從而控制降解速度。通常，增加降解速度的結(jié)構(gòu)變化會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度損失，但是這種材料已設(shè)計(jì)成具有模仿天然橡膠的特殊立體化學(xué)，并可以對(duì)其機(jī)械性能進(jìn)行精細(xì)控制。這意味著可以通過(guò)進(jìn)行適當(dāng)?shù)牧Ⅲw化學(xué)調(diào)節(jié)來(lái)補(bǔ)償強(qiáng)度的損失。這是迄今為止在任何其他可降解生物材料中均未實(shí)現(xiàn)的重大進(jìn)步。
該研究的合著者安德魯·多夫（Andrew Dove）教授解釋說(shuō)：生物組織是復(fù)雜的，具有不同的彈性。數(shù)十年來(lái)，人們一直在努力生產(chǎn)具有適當(dāng)物理特性并且還會(huì)在體內(nèi)降解的合成代用品?！?/p>
“挑戰(zhàn)的一部分是“一刀切”的方法行不通。我們的研究開(kāi)辟了工程生物植入物的可能性，該生物植入物的性質(zhì)可以針對(duì)每種特定應(yīng)用進(jìn)行微調(diào)?！?/p>
杜克大學(xué)的馬修·貝克爾（Matthew Becker）教授指出，生物材料和再生醫(yī)學(xué)界已被嚴(yán)格限于少數(shù)幾種缺乏本研究報(bào)道的特性多樣性的材料。“我們開(kāi)發(fā)的材料在不斷尋找新的生物材料方面提供了真正的進(jìn)步。這種材料的可調(diào)性使其適用于各種不同的應(yīng)用，從替換骨頭到血管支架再到可穿戴電子設(shè)備。正在進(jìn)行進(jìn)一步的工作以證明該材料的生物相容性及其在更高級(jí)的演示中的使用?！?/p>
