撰文：麦吉尔大学           2021 年 11 月 30 日

麦吉尔大学的科学家们结合化学、物理学、生物学和工程学的知识，开发出一种坚韧的足以修复心脏、肌肉和声带的生物材料，代表了再生医学的重大进步。

“从心脏损伤中恢复过来的人，通常面临着漫长而棘手的旅程。康复具有挑战性，因为组织必须在心脏跳动时不断运动，声带也是如此。到目前为止，还没有足够坚固的注射材料来完成这项工作，”麦吉尔大学机械工程系博士生鲍光宇说

由卢克·蒙戈教授和李建宇副教授领导的团队，开发了一种用于伤口修复的新型可注射水凝胶。水凝胶是一种为细胞提供生存和生长空间的生物材料，一旦被注入体内，生物材料就会形成稳定的多孔结构，使活细胞能够生长或穿过以修复受伤的器官。

“结果很有希望，我们希望有一天这种新型水凝胶，能够用作植入物来恢复声带受损人群的声音，例如喉癌幸存者，”鲍光宇说。

测试

科学家们在他们开发的，用于模拟人类声带极端生物力学的机器中，测试了他们的水凝胶的耐用性。这种新的生物材料每秒振动 120 次，循环次数超过 600 万次，仍保持完好无损，而其他标准水凝胶则断裂成碎片，无法承受载荷的应力。

“看到它在我们的测试中完美运行，我们感到非常兴奋。在我们的工作之前，没有一种可注射水凝胶同时具有高孔隙度和韧性。为了解决这个问题，我们在我们的配方中引入了一种成孔聚合物，” 鲍光宇说。

科学家们说，这项创新还为其他应用开辟了新的途径，如药物输送、组织工程和用于药物筛选的模型组织的创建。该团队甚至希望使用水凝胶技术制造肺，以测试 COVID-19 药物。

“我们的工作突显了材料科学、机械工程和生物工程，在创造具有前所未有性能的新型生物材料方面的协同作用。我们期待将它们转化为临床，”加拿大生物材料和肌肉骨骼健康研究主席李建宇教授说.