近日,中国科大俞书宏院士团队基于“藕断丝连”这一自然现象,深入探究莲丝纤维的微观结构与力学性能,并受此启发研制出一种可用于手术缝线的仿莲丝细菌纤维素水凝胶纤维。
研究人员将细菌纤维素水凝胶加工成具有仿莲丝微米螺旋结构的水凝胶纤维,其兼具较高强度和韧性,同时具有优异的亲水性和生物相容性,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,水凝胶纤维可有效缓冲并吸收能量,并与人体组织实现同步形变,避免割伤伤口造成二次伤害。
相对于传统的棉线或聚合物线,水凝胶纤维缝线具有高生物相容性、高含水量、低刺激性和低摩擦阻力等特点,在保护受损组织,促进伤口愈合以及减少不良反应方面都具有显著的优势,因此有希望成为下一代新型高端手术缝线。
另外,纳米纤维水凝胶的多孔结构还使水凝胶纤维能够吸附抗生素或抗炎药物等,并持续在伤口处释放,从而起到抗炎和加速伤口愈合的作用。基于这种仿生设计,水凝胶纤维有望在更多的医用材料领域展现出其独特的应用潜力。(记者 黎静)