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2020-11-27
俄罗斯托木斯克工业大学科研人员，利用化学重氮处理压电聚羟基丁酸酯支架表面以促进成骨细胞生长的技术，开发出一种可有效再生骨骼、皮肤和神经组织的新型材料。相关研究结果近日发表在《今日应用材料》杂志上。
所谓的压电效应是某些材料将机械变形能转化为表面电荷的能力。人体具有许多电感应细胞和压电组织，包括骨骼。现代康复医学中越来越多地使用具有类似于人体组织的压电特性的材料。具有必要性能的压电聚合物很难被水和生物基质润湿，从而阻止了细胞黏附于其表面，有效地促进了组织再生。虽然提高润湿性的常规方法会导致压电效应显著降低，但俄罗斯研究人员开发的聚合物表面改性方法有助于解决这一问题。
俄托木斯克工业大学材料与复合材料物理中心的负责人罗曼·苏尔梅涅夫解释说，人体能够通过细胞过程的电刺激来再生骨骼组织，具有压电特性的植入物可以加速骨骼缺陷骨缺损（如骨折或裂缝）的修复。利用改变植入物表面的方法（使用特殊有机分子的薄层）不仅提高了润湿性和细胞响应能力，而且不会改变基材的压电性能。
罗曼·苏尔梅涅夫称，通过涂覆芳香族重氮盐可以改善聚合物的特性，他们的研究中使用了聚3-羟基丁酸酯，它是一种生物相容且可生物降解的压电材料，广泛应用于医疗实践。
俄托木斯克工业大学化学与生物医学技术研究所副教授帕维尔·波斯特尼科夫说：“通过控制治疗的持续时间、重氮盐的含量以及将其附着在聚合物上的紫外线源的功率，可以改变接种到植入物表面的官能团的数量，从而调整其参数，以完成特定的临床任务。”
帕维尔·波斯特尼科夫称，植入物表面存在压电电荷，当与人体组织接触时会形成电场，从而激活某些类型的细胞，以这种方式改性的压电聚合物可以应用于骨骼、皮肤甚至神经组织的康复。（记者董映璧）
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