支架材料是組織工程與再生醫學治療的重要組成部分,特別是其可以幫助受損部位組織重構生理微環境,調控細胞生物學行為,以實現組織功能再生。其中,生物材料表面構成了細胞接觸支架并發生相互作用的首要微環境,對組織成功修復起著重要的促進作用。盡管長期以來研究人員對生物材料表面進行功能化探索已經取得了重要成就,但是在生物材料表面進行結構仿生與精準構建方面的研究仍然缺乏系統的理論認識。
針對上述問題,湖南大學材料科學與工程學院青年教師王祖勇副教授等在《Journal of Materials Chemistry B》(IF=4.776)上在線發表題為“Reliable laser fabrication: the quest for responsive biomaterials surface”(J. Mater. Chem. B, 2018, 6, 3612,DOI: 10.1039/c7tb02545a)的綜述文章。
Figure 1 Laser fabrication for the surface features of biomaterials, and their biological responses for future biomedical device design
在文章中,作者基于先進激光制造詳細介紹了光物質相互作用在生物材料表面精準構造中的最新應用進展,進而系統綜述了生物材料表面微納結構在細胞黏附與生長、形態發生、功能分化、以及炎癥反應方面的調控作用。最后,文章還對激光精準制造支架材料在臨床中的應用、對相關研究存在的問題和難點、以及未來的發展趨勢進行了探討和展望。本工作將對激光制造在未來醫用支架材料研究和臨床轉化上起到推動作用。
該論文以湖南大學材料科學與工程學院為第一作者單位,王祖勇副教授為第一作者,新加坡國立大學洪明輝教授和王祖勇副教授為共同通訊作者。該工作得到了國家和湖南省自然科學基金支持。
在此基礎上,作者將激光制造與傳統支架工藝融合,成功實現醫用取向性三維支架的構建。
Figure 2 Interfacial cytocompatibility and morphological induction of human tenocytes with anisotropic architecture of the tendon scaffold
相關研究結果在近期《科學》雜志子刊《Science Advances》(IF=11.511)上以“Functional regeneration of tendons using scaffolds with physical anisotropy engineered via microarchitectural manipulation”(Sci. Adv., 2018, 4, eaat4537,DOI: 10.1126/sciadv.aat4537)為題在線發表。其中王祖勇副教授為論文的第一作者和通訊作者,新加坡國立大學E. S. Thian教授為共同通訊作者。湖南大學材料科學與工程學院為第二單位。
論文鏈接:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2018/tb/c7tb02545a
- 武漢輕工大學朱鏈/未本美、湖北工程學院汪海波 Polym. Rev.: 膠原生物材料的最新進展 - 從提取、交聯到組織再生 2025-03-21
- 西南大學李楠楠課題組 Nat. Commun.: 發現一種聚合水凝膠 - 幫助有益菌促進植物生長并適應酸性土壤 2025-02-21
- 浙大王征科課題組《Adv. Sci.》綜述:生物材料在角膜再生中的應用 2025-01-02
- 深圳大學劉洲、孟思 Small:細菌纖維素納米纖絲組裝且具有異質結構的組織工程纖維 2024-02-03
- 武漢理工大學戴紅蓮教授/寶雞文理學院馮海濤教授 ACS AMI:AIE助力3D打印生物支架實現原位成像和抗炎功能 2023-05-19
- 中科院蘇州納米所程國勝研究員團隊在三維碳材料神經支架方面取得進展 2019-01-25