本报讯 医用材料是一类具有高附加值的材料,目前市面上的高端医用材料大多依赖进口,价格十分昂贵,因此发展具有自主知识产权的国产高端医用材料迫在眉睫。近期,中国科学技术大学俞书宏院士团队基于“藕断丝连”这一自然现象,深入探究了莲丝纤维的微观结构与力学性能,并受此启发研制出了一种可用于手术缝线的仿莲丝细菌纤维素水凝胶纤维(如图)。

仿生水凝胶纤维的制备、结构分析与应用
研究人员将细菌纤维素(BC)水凝胶加工成具有仿莲丝微米螺旋结构的水凝胶纤维(BHF),该水凝胶纤维兼具较高的强度和韧性,同时具有优异的亲水性和生物相容性,此外,仿生螺旋结构还赋予了该材料与人体皮肤相近的弹性模量,在伤口处受力变形时,BHF可有效缓冲并吸收能量,并与人体组织实现同步形变,从而避免割伤伤口造成二次伤害。相关研究成果发表在Nano Letters上。目前该材料相关专利已审核通过并获得授权。
BHF同时具有优异的力学性能和生物相容性,是一种非常好的医用材料,特别是用于外科手术缝合线。与高模量高硬度的商业手术缝线相比,BHF具有与软组织类似的模量(可通过控制螺旋度调节),其出色的可拉伸性和能量耗散效果使其能够吸收来自伤口周围组织变形的能量,且能随着伤口组织的变形产生一定的变形,有效保护伤口不被缝线二次割伤,因此是一种理想的手术缝合线。
(合肥微尺度物质科学国家研究中心 化学与材料科学学院 )