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前沿院雷波课题组在新型可降解多功能柠檬酸基纳米杂化材料高效介导骨骼肌再生方面取得新进展

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人体中骨骼肌占到体重的40%以上,在运动和呼吸中起着至关重要的作用。虽然骨骼肌轻微的撕裂和擦伤无需干预就可以实现自我修复,但是各种交通事故、疾病、手术造成的骨骼肌损伤,肌肉无法自我修复,常常会导致广泛的瘢痕,纤维组织和肌肉功能的丧失。因此如何实现损伤骨骼肌的快速高效修复与再生是生物医学领域的重要研究课题。目前的骨骼肌再生的方法大部分基于药物或者细胞的方法,表现出较大的应用局限性。

西安交通大学前沿科学技术研究院的雷波课题组近日采用仿生弹性纳米杂化生物材料介导膜的技术实现了高效介导骨骼肌缺损的修复和再生,整个过程不需要外加药物或者细胞。在该项研究中,课题组研究人员通过一步聚合交联技术实现聚柠檬酸酯生物弹性高分子与单层石墨烯纳米杂化,该杂化材料展现出仿生肌肉组织的弹性和电子传导性,体外可以显著促进成肌细胞的增殖,肌纤维的形成以及成肌基因的表达;体内骨骼肌缺损动物实验显示仿生纳米杂化介导膜生物材料可以显著促进缺损区肌纤维和毛细血管的形成,最终实现骨骼肌的再生。该材料促进骨骼肌修复的分子生物学机制正在进一步研究当中。该研究可能为骨骼肌损伤的修复与再生提供一种新的多功能仿生材料和材料设计的策略。

该研究成果已于近期在线发表于期刊Biomaterials (影响因子8.4)上,题为“Biomimetic elastomeric, conductive and biodegradable polycitratebased nanocomposites for guiding myogenic differentiation and skeletal muscle regeneration”。前沿院博士生杜玉章和葛娟为该论文的第一作者,前沿院为该论文的第一作者单位和唯一通讯作者单位。

全文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961217307834

2017-12-19
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