东华大学制备三维弹性支架

近日，中国工程院院士俞建勇及东华大学纺织科技创新中心研究员丁彬带领的纳米纤维研究团队设计制备了一种以柔性无机纳米纤维为主体，且在体液中可形状恢复的三维纤维弹性支架。研究团队通过溶胶-凝胶静电纺丝法制备出了像丝绸一样柔韧的SiO2纳米纤维膜，纤维膜可以折叠展开而不破损，纳米纤维可以弯曲180°而不断裂。团队进一步将柔性SiO2纳米纤维复合壳聚糖溶液经过均质分散-冷冻干燥制备出具有超弹性的SiO2纳米纤维-壳聚糖（SiO2NF-CS）三维支架。

该支架在水环境中80%应变循环压缩下可完全恢复到初始高度和多孔结构，且压缩循环10000次仍结构完好。良好的回弹性使SiO2NF-CS纤维支架可在压缩状态下植入不同形状的兔下颌骨缺损区域，吸收体液后快速恢复到初始形状并紧密贴合骨缺损区。同时SiO2NF-CS支架可提高大鼠颅骨损伤修复效果。研究人员通过进一步控制不同区域SiO2纳米纤维与壳聚糖的比例，构建了从有机到无机、从柔软到坚硬的梯度纤维支架，在软组织与骨界面处的骨缺损修复中展现出巨大的应用潜力。

该工作将柔性无机纳米纤维引入到骨组织工程支架弹性材料的开发设计中，实现微创植入，减少手术创面；同时促进骨再生，加快骨愈合进程，从而减少骨损伤患者的痛苦，为新型骨修复材料的研究和设计提供了指导和借鉴意义。