近日，西安工程大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院樊威教授團(tuán)隊(duì)，在材料領(lǐng)域權(quán)威專業(yè)期刊《Advanced Materials》上發(fā)表以“Silk-fabric reinforced silk for artificial bones”為題的研究性論文。論文指出,本次研究最大的成果是可以利用成本低廉的蠶絲材料做出昂貴“人造骨”。

樊威教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)張瑩瑩教授團(tuán)隊(duì)，針對目前骨外科手術(shù)中應(yīng)用金屬與合金（~110 GPa）人造骨和人體骨（3~20 GPa）之間的彈性模量相差較大，會發(fā)生應(yīng)力屏蔽效應(yīng)，植入體內(nèi)后難以降解，需要進(jìn)行二次手術(shù)的問題，巧妙地利用了蠶絲（Silk II結(jié)構(gòu)）與絲素（Silk I結(jié)構(gòu)）之間結(jié)晶度的差異，將脫膠蠶絲織物與再生絲素?zé)釅褐苽淞艘环N絲素自增強(qiáng)復(fù)合材料（SFS）。SFS通過調(diào)整增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)與基體的比例，可以定制其力學(xué)性能和密度，以適應(yīng)人體不同部位骨植入的要求。更重要的是，SFS具有促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖和提高成骨細(xì)胞活性的能力，并且可隨著骨愈合在體內(nèi)逐漸降解，無需二次手術(shù)切除，避免了患者的二次疼痛，節(jié)省了醫(yī)療費(fèi)用。SFS具有取代傳統(tǒng)金屬或陶瓷植入物的巨大潛力，因此，該項(xiàng)工作得到了國家自然科學(xué)基金、陜西省杰出青年科學(xué)基金、陜西省高校青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)與西安市中心醫(yī)院項(xiàng)目的支持。

據(jù)悉，《Advanced Materials》是材料領(lǐng)域具有廣泛影響力的期刊，影響因子達(dá)29.4。該論文第一作者為西安工程大學(xué)畢業(yè)碩士研究生陸琳琳，共同第一作者為西北工業(yè)大學(xué)劉旭慶教授；通訊作者為西安工程大學(xué)樊威教授，共同通訊作者為清華大學(xué)張瑩瑩教授；合作學(xué)者包括西安工程大學(xué)高級工程師魏同學(xué)、畢業(yè)碩士研究生孫巖、張海洋、蘇金輝及西安交通大學(xué)、南京林業(yè)大學(xué)等多名學(xué)者。

全蠶絲基人造骨的制備及形貌

全蠶絲基人造骨的體內(nèi)生物相容性