我國科學(xué)家新方法“種出”珍珠母 有望制成人工骨骼和牙齒
2016-10-11 19:29:00 來源:新華網(wǎng)

新華社合肥10月11日電(記者徐海濤)記者從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉,該校俞書宏教授課題組近期首次通過模擬環(huán)境人工“種出”珍珠母,這種材料具有與天然珍珠母高度相似的強(qiáng)度和韌性,且生成周期縮短為兩周。國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》雜志日前刊發(fā)了該成果,認(rèn)為此方法為制備高性能人工骨骼提供了可能。

據(jù)了解,自然界蚌類貝殼內(nèi)流光溢彩的珍珠母層,具有獨特而復(fù)雜的結(jié)構(gòu),硬度超常而又不失韌性,是一種難得的材料。因此,制備仿珍珠母材料一直是國際材料學(xué)界的研究熱點,但仿品難以同時達(dá)到天然珍珠母的超常硬度和韌性。

俞書宏教授自2002年回國工作后,長期致力于仿生合成高性能材料研究。他帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊巧妙模擬自然界軟體動物珍珠母的生長方式和控制過程,首次提出并建立了一種全新的“組裝與礦化”相結(jié)合的方法,近期成功合成了新型仿珍珠母材料。

電子顯微鏡等多種檢測手段表明,這種通過與自然策略高度近似的生長方法制備的人工材料,在成分和微觀結(jié)構(gòu)上均與天然珍珠母高度近似,展現(xiàn)出很好的強(qiáng)度和韌性。且在兩周內(nèi)就能“復(fù)制”珍珠母長達(dá)數(shù)年的自然形成過程,速度超其百倍。

據(jù)了解,這種人工合成的珍珠母目前還無法擁有天然珍珠的“暈彩”,但可望成為骨骼受損患者的福音。人類的骨骼和牙齒發(fā)育過程與珍珠母形成過程異曲同工,運用類似策略合成人工骨骼或牙齒,有望高度重現(xiàn)人體骨骼的強(qiáng)度和韌性,避免材料植入人體的排異反應(yīng),也免去了以前金屬構(gòu)件放入人體還要取出的痛苦。

《科學(xué)》雜志審稿人評價稱:“這是一種開創(chuàng)性的可靠方法”?!犊茖W(xué)》雜志刊發(fā)長篇評述提出,俞書宏團(tuán)隊的新方法,將有助于當(dāng)前國際骨科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)對復(fù)制天然骨骼的“迫切挑戰(zhàn)”。

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