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  近日，北京航空航天大學生物與醫學工程學院、生物醫學工程高精尖中心樊瑜波教授團隊于生物材料頂級期刊《Biomaterials》(IF: 10.273) 在線發表了題為“Simultaneous Nano- and Microscale Structural Control of Injectable Hydrogels via the Assembly of Nanofibrous Protein Microparticles for Tissue Regeneration”的研究論文。該研究報道了一種新型仿生微納結構可注射型水凝膠，并探索了該材料在骨修復中的應用。

  我國每年因交通事故和生產安全事故所致創傷骨折、脊柱退行性疾病及骨腫瘤、骨結核等骨科疾病，造成骨缺損或功能障礙患者超過300萬人。通過生物材料填充骨缺損并刺激新生骨形成已經成為了臨床上治療骨丟失的常用手段。近年來，可注射型骨修復材料成為骨修復材料領域中一個重要的新型研究方向。通過將修復材料直接注射到病患部位的微創植入方式，可以顯著減輕病人的痛苦，縮短手術時間。同時，可注射型材料能原位成型來填充各種形狀不規則的骨缺損，大大簡化了手術操作。

  然而，目前的可注射型生物材料仍然具有成骨活性不高的缺陷，在臨床上的應用受到限制。該研究首次提出了將天然細胞外基質中的微納結構引入可注射生物材料以提高其生物活性的思路，在國際上首次成功研制了具有仿膠原的納米纖維結構和連通微孔結構的可注射水凝膠材料MANF (Microparticle Assembled Nano-Fibrous hydrogels)。研究者發現仿生的微納結構材料可以極大地促進人骨髓間充質干細胞的成骨活性，并在動物體內實驗中促進血管新生。隨后研究者將MANF水凝膠注射到大鼠顱骨缺損，發現該材料可以顯著提高骨的再生能力，相比對照組動物骨愈合程度提高了220%以上。此外，MANF水凝膠具有良好的生物相容性和生物降解性，有利于材料的進一步轉化和臨床應用。

  北京航空航天大學生物與醫學工程學院助理教授侯森（北航卓百博士后出站）為該論文第一作者，樊瑜波教授和美國密歇根大學Peter X. Ma教授為通訊作者。參與該項研究工作的研究人員還包括北京航空航天大學生物與醫學工程學院副教授牛旭峰、助理教授李林昊、助理教授周瑾等。研究工作得到了國家自然科學基金青年基金、重大儀器研制和群體項目的支持。

  論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961219305575