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  東華大學(xué)纖維材料改性重點國家實驗室游正偉教授團隊致力于生物醫(yī)用彈性體的研究，和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院心臟外科趙強、葉曉峰主任醫(yī)師團隊長期合作，開拓其在組織修復(fù)、生物電子等領(lǐng)域的應(yīng)用，為心血管疾病等重要醫(yī)學(xué)問題提供了一系列新型解決方案。年初他們在國際頂尖醫(yī)學(xué)期刊《自然·醫(yī)學(xué)》(Nature Medicine)雜志發(fā)表了題為：A perfusable, multi-functional epicardial device improves cardiac function and tissue repair(一種可灌注的多功能心外膜裝置可改善心臟功能及促進(jìn)組織修復(fù))的研究論文(Nat. Med. 2021, 27, 480)。該工作基于作者長期研究的彈性體，通過3D打印技術(shù)構(gòu)筑了一種可灌注可滲透的多功能心外膜裝置(PerMed)，將可生物降解的彈性補片，可灌注可滲透的多級微通道仿生血管網(wǎng)絡(luò)和基于皮下植入泵的治療物質(zhì)精準(zhǔn)投遞緩釋體系有機結(jié)合，有效改善梗死心肌左室重構(gòu)，促進(jìn)血管再生，改善局部微循環(huán)，促進(jìn)心肌修復(fù)，進(jìn)而明顯改善心臟功能，為心肌梗死及心力衰竭的治療，提高患者預(yù)后提供一種新的思路及方法。該器件集力學(xué)支撐、血管化和藥物緩釋于一體，在各種組織的修復(fù)再生領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

  近日，該聯(lián)合團隊再次取得突破，在《自然·通訊》(Nature Communications)在線發(fā)表題名為：Self-healing polyurethane-elastomer with mechanical tunability for multiple biomedical applications in vivo(具有力學(xué)可調(diào)性的自愈合聚氨酯彈性體用于多種體內(nèi)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用)的研究論文。上海交通大學(xué)趙強、葉曉峰主任醫(yī)師和東華大學(xué)游正偉教授為論文的共同通訊作者，上海交通大學(xué)姜晨煜博士研究生和東華大學(xué)張璐之博士研究生為論文的共同第一作者。

  自愈合材料是一種“有生命”的材料，在損傷后，能夠像人類的皮膚一樣自行愈合，恢復(fù)其原有的結(jié)構(gòu)和功能，可以大大延長材料的使用壽命、提高材料的使用安全性、降低材料的維護成本。因此，自愈合材料在汽車涂層、可穿戴電子、軟體機器人等諸多領(lǐng)域顯示出巨大的應(yīng)用前景。大多數(shù)材料的愈合過程需要額外的刺激(如加熱，紫外光等)，這些刺激對于生物體而言是有害的，難以在體內(nèi)實施。因此自愈合材料的體內(nèi)醫(yī)學(xué)應(yīng)用研究很少，尚未見真正利用材料的自愈合性來解決體內(nèi)組織修復(fù)的報道。聚肟氨酯是近年來新興的自愈合材料，游正偉教授團隊在該領(lǐng)域開展了一系列工作，實現(xiàn)了其室溫自發(fā)自愈合，證明了其多重化學(xué)轉(zhuǎn)化等特點，并基于其建立了3D打印愈合組裝策略，設(shè)計了可任意編程的驅(qū)動器等(Adv. Mater. 2019, 31, 1901402; Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1901058; Mater. Chem. Front. 2019, 3, 1833; Adv. Funct. Mater. 2021, 31, 2008328; Sci. China Mater. 2021, 64, 1791; Macromolecules 2021, 54, 4081; Chinese J. Polym. Sci.DOI: 10.1007/s10118-021-2625-9)。在此，作者進(jìn)一步設(shè)計了一種具有力學(xué)可調(diào)性，生物相容性和生物降解性，以及生理環(huán)境下出色自發(fā)自愈合性的聚肟氨酯彈性體。在體內(nèi)病變處原位愈合組裝構(gòu)建修復(fù)器件，代替縫合線和金屬絲在傳統(tǒng)腹主動脈瘤、神經(jīng)接合和胸骨固定手術(shù)治療中的功能，有效避免了手術(shù)對病變部位及周圍組織的次生損傷，大大方便了手術(shù)操作，改善了手術(shù)效果。這里提出的基于材料自愈合性來解決臨床問題的視角，將為磅礴發(fā)展的自愈合材料開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，為生物醫(yī)學(xué)問題提供新的解決手段。

自愈合彈性體的結(jié)構(gòu)、性能，以及體內(nèi)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的示意圖

  原文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-021-24680-x

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