俄開發(fā)有效促進組織再生的新材料
科技日報訊 (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成骨細胞生長的技術(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)細胞和壓電組織，包括骨骼。現(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)潤濕，從而阻止了細胞黏附于其表面，有效地促進了組織再生。雖然提高潤濕性的常規(guī)方法會導(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責(zé)人羅曼·蘇爾梅涅夫解釋說，人體能夠通過細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(使用特殊有機分子的薄層)不僅提高了潤濕性和細胞響應(yīng)能力，而且不會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的數(shù)量，從而調(diào)整其參數(shù)，以完成特定的臨床任務(wù)。”
帕維爾·波斯特尼科夫稱，植入物表面存在壓電電荷，當(dāng)與人體組織接觸時會形成電場，從而激活某些類型的細胞，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)。