我國科學家新方法“種出”珍珠母 有望制成人工骨骼和牙齒
2016-10-11 19:29:00 來源:新華網

新華社合肥10月11日電(記者徐海濤)記者從中國科學技術大學獲悉,該校俞書宏教授課題組近期首次通過模擬環(huán)境人工“種出”珍珠母,這種材料具有與天然珍珠母高度相似的強度和韌性,且生成周期縮短為兩周。國際權威學術期刊《科學》雜志日前刊發(fā)了該成果,認為此方法為制備高性能人工骨骼提供了可能。

據了解,自然界蚌類貝殼內流光溢彩的珍珠母層,具有獨特而復雜的結構,硬度超常而又不失韌性,是一種難得的材料。因此,制備仿珍珠母材料一直是國際材料學界的研究熱點,但仿品難以同時達到天然珍珠母的超常硬度和韌性。

俞書宏教授自2002年回國工作后,長期致力于仿生合成高性能材料研究。他帶領的科研團隊巧妙模擬自然界軟體動物珍珠母的生長方式和控制過程,首次提出并建立了一種全新的“組裝與礦化”相結合的方法,近期成功合成了新型仿珍珠母材料。

電子顯微鏡等多種檢測手段表明,這種通過與自然策略高度近似的生長方法制備的人工材料,在成分和微觀結構上均與天然珍珠母高度近似,展現(xiàn)出很好的強度和韌性。且在兩周內就能“復制”珍珠母長達數年的自然形成過程,速度超其百倍。

據了解,這種人工合成的珍珠母目前還無法擁有天然珍珠的“暈彩”,但可望成為骨骼受損患者的福音。人類的骨骼和牙齒發(fā)育過程與珍珠母形成過程異曲同工,運用類似策略合成人工骨骼或牙齒,有望高度重現(xiàn)人體骨骼的強度和韌性,避免材料植入人體的排異反應,也免去了以前金屬構件放入人體還要取出的痛苦。

《科學》雜志審稿人評價稱:“這是一種開創(chuàng)性的可靠方法”?!犊茖W》雜志刊發(fā)長篇評述提出,俞書宏團隊的新方法,將有助于當前國際骨科學領域應對復制天然骨骼的“迫切挑戰(zhàn)”。

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