新型热塑性生物材料实现降解率与力学性能独立精准调控 用于医疗应用
英国伯明翰大学与美国杜克大学研究人员研制出新型热塑性聚酯，可独立控制其体内降解速率与力学性能。材料专为软组织修复和柔性生物电子定制。
研发兼具原生组织弹性强度且按临床相关节奏降解的生物材料极具挑战。赋予力学韧性的化学本质往往同时决定降解动力学。
团队证实引入琥珀酸——天然代谢产物——可作为调节降解速率的杠杆。
研究发表于Nature Communications，报告该聚酯四个月稳定降解，期间新组织渗入最终替代支架。大鼠体内实验确认生物相容性与安全性。通过调节琥珀酸含量，研究者调控吸水率从而调控降解节奏。关键在于材料仿天然橡胶的工程立体化学，将力学强度与降解速率解耦，允许通过立体化学调控保持或恢复强度——这是可降解生物材料前所未有的能力。
伯明翰大学教授Andrew Dove，研究共同作者指出，生物组织展现广泛弹性行为。"设计匹配这些特性且原位降解的合成替代品长期是艰巨任务。"他说。"通用方案不足；我们的工作证明植入物现可按应用专用性能概况工程化。"
杜克大学教授Matthew Becker，跨化学、机械工程、材料科学领域，观察到生物材料领域长期受限于狭窄选项。"我们的发展标志重大飞跃。"他说。"材料可调性开启多元用途——从骨移植、血管支架到可穿戴电子。我们正积极推进进一步生物相容性研究和更复杂演示。"
资助来自国家科学基金会、John S. & James L. Knight基金会、欧洲研究基金会、澳大利亚国家健康医学研究委员会。
技术亦受华威大学和阿克伦大学国际专利申请保护。
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