科技日?qǐng)?bào)訊 （記者吳長(zhǎng)鋒）記者1月14日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校俞書(shū)宏院士團(tuán)隊(duì)基于“藕斷絲連”這一自然現(xiàn)象，深入探究了蓮絲纖維的微觀結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能，并受此啟發(fā)研制出了一種可用于手術(shù)縫線的仿蓮絲細(xì)菌纖維素水凝膠纖維。相關(guān)研究成果1月5日發(fā)表在《納米通信》上。

研究人員將細(xì)菌纖維素（BC）水凝膠加工成具有仿蓮絲微米螺旋結(jié)構(gòu)的水凝膠纖維（BHF），該水凝膠纖維兼具較高的強(qiáng)度和韌性，同時(shí)具有優(yōu)異的親水性和生物相容性。此外仿生螺旋結(jié)構(gòu)還賦予了該材料與人體皮膚相近的彈性，在傷口處受力變形時(shí)，BHF可有效緩沖并吸收能量，與人體組織實(shí)現(xiàn)同步形變，從而避免割傷傷口造成二次傷害。相對(duì)于傳統(tǒng)的棉線或聚合物線，水凝膠纖維縫線具有高生物相容性、高含水量、低刺激性和低摩擦阻力等特點(diǎn)，在保護(hù)受損組織、促進(jìn)傷口愈合以及減少不良反應(yīng)方面都具有顯著的優(yōu)勢(shì)，因此有望成為下一代新型高端手術(shù)縫線。

與高分子鏈形成的水凝膠不同，具有螺旋結(jié)構(gòu)的BHF是一種由三維納米纖維網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的水凝膠，因此具有獨(dú)特的力學(xué)性能。同時(shí)，細(xì)菌纖維素水凝膠的三維納米纖維網(wǎng)絡(luò)使BHF具有超過(guò)90 MPa的高強(qiáng)度。其特有的纖維素納米纖維網(wǎng)絡(luò)和仿生螺旋結(jié)構(gòu)為該材料帶來(lái)了獨(dú)特的“可拉伸、不回彈”的力學(xué)性能，為其在高端手術(shù)縫線領(lǐng)域的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

另外，納米纖維水凝膠的多孔結(jié)構(gòu)還使BHF能夠吸附抗生素或抗炎藥物等，并持續(xù)在傷口處釋放，從而起到抗炎和加速傷口愈合的作用。基于這種仿生設(shè)計(jì)，BHF有望在更多的醫(yī)用材料領(lǐng)域上展現(xiàn)出其獨(dú)特的應(yīng)用潛力。據(jù)悉，目前該材料相關(guān)專(zhuān)利已審核通過(guò)并獲得授權(quán)。