科學(xué)家研發(fā)具有最佳性能的納米結(jié)構(gòu)橡膠材料可以替代人體組織

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瑞典查默斯科技大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種新的類似橡膠的材料，它具有獨(dú)特的特性，可以在醫(yī)療過程中替代人體組織。這種材料有可能對(duì)許多人的生活產(chǎn)生重大影響。這項(xiàng)研究最近發(fā)表在受到高度重視的科學(xué)期刊ACS Nano上。

在醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品的開發(fā)中，人們對(duì)適合與人體結(jié)合的新型自然主義材料有著巨大的需求。將材料引入人體會(huì)帶來許多風(fēng)險(xiǎn)，例如嚴(yán)重感染等。今天使用的許多物質(zhì)，如肉毒桿菌，都是非常有毒的。需要新的、適應(yīng)性更強(qiáng)的材料。

在這項(xiàng)新的研究中，Chalmers的研究人員開發(fā)了一種完全由已經(jīng)證明在人體中工作良好的成分組成的材料。

這種材料的基礎(chǔ)與有機(jī)玻璃一樣，是一種在醫(yī)療技術(shù)應(yīng)用中常見的材料。通過重新設(shè)計(jì)它的組成，通過一個(gè)叫做納米結(jié)構(gòu)的過程，他們賦予了新獲得專利的材料一種獨(dú)特的特性組合。研究人員最初的意圖是制造一種類似骨的硬質(zhì)材料，但他們得到了令人驚訝的結(jié)果。

研究人員之一、材料科學(xué)博士阿南德·庫馬爾·拉賈塞卡拉(Anand Kumar Rajasekharan)說：“我們對(duì)這種材料變得非常柔軟、靈活和極具彈性感到非常驚訝。我們得出的結(jié)論是，這種材料不能作為一種骨替代材料。但這些新的和意想不到的特性使得我們的發(fā)現(xiàn)同樣令人興奮。”

結(jié)果表明，這種新的橡膠材料可能適用于許多需要高彈性、易加工和適合醫(yī)療用途的特殊性能組合的應(yīng)用。

“我們現(xiàn)在正在研究的第一個(gè)應(yīng)用是導(dǎo)尿管。這種材料的制造方式可以防止細(xì)菌在表面生長，這意味著它非常適合醫(yī)學(xué)用途，”該研究的研究負(fù)責(zé)人、Chalmers化學(xué)教授馬丁·安德森(Martin Andersson)說。

這種新的納米橡膠材料的結(jié)構(gòu)使其表面得到處理，從而以一種自然、無毒的方式成為抗菌材料。這是通過將抗菌肽--作為我們先天免疫系統(tǒng)一部分的小蛋白質(zhì)--粘附在其表面來實(shí)現(xiàn)的。這可以幫助減少對(duì)抗生素的需求，這是對(duì)對(duì)抗日益增長的抗生素耐藥性的重要貢獻(xiàn)。

因?yàn)樾碌牟牧峡梢酝ㄟ^鎖孔手術(shù)注射和插入，它也可以幫助減少激烈的手術(shù)和手術(shù)的需要，以重建部分的身體。這種物質(zhì)可以通過標(biāo)準(zhǔn)套管作為粘性流體注入，從而在體內(nèi)形成自己的彈性結(jié)構(gòu)。或者，這些材料也可以根據(jù)需要被打印成特定的結(jié)構(gòu)。

馬丁·安德森(Martin Andersson)繼續(xù)說：“在很多疾病中，軟骨會(huì)斷裂，骨頭之間會(huì)產(chǎn)生摩擦，給患者帶來巨大的痛苦。在這種情況下，這種材料可能會(huì)起到替代作用。”

這種材料的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它包含三維有序納米孔.這意味著它可以裝載藥物，用于各種治療目的，如改善愈合和減少炎癥。這允許局部治療，例如，避免使用藥物治療整個(gè)身體，這可能有助于減少與副作用相關(guān)的問題。因?yàn)樗�是無毒的，它也能很好地作為填充物-研究人員因此認(rèn)為整形手術(shù)是另一個(gè)非常有趣的潛在應(yīng)用領(lǐng)域的新材料。

阿南德總結(jié)說：“我現(xiàn)在正與我們新成立的公司Amferia全職工作，以便將研究成果傳達(dá)給工業(yè)界。我很高興看到人們對(duì)我們的材料產(chǎn)生了很多真正的興趣。就實(shí)現(xiàn)我們的目標(biāo)而言，這是很有希望的，這就是提供真正的社會(huì)效益。”