東華大學は無機ナノ繊維弾性組織工學ステント研究分野で新たな進展を遂げた。

最近、東華大學紡織科學技術革新センターの兪建勇院士及び丁彬研究員が率いるナノ繊維研究チームは、無機ナノ繊維弾性組織工程ステント研究分野で重要な進展を遂げ、関連結果を「3 D Superelastic Scaffolds Costracted from Freexible Inorganic Nanofibers With Self-fitting Capability and and Tailorable」と題して発表しました。

形の不規則な骨欠損や軟骨、腱、靭帯などの軟骨組織との境目にある骨欠損治療は、臨床醫學で大きな挑戦です。従來骨修復に用いられていた自體骨や無機材料は硬くて脆いため、不規則な骨欠損領域との整合が難しく、骨修復効果に影響を與えます。弾性ステント材料は圧縮されて小さくなり、體に埋め込まれて、創面が大幅に減少し、移植後の形狀回復が骨斷面に密著しているため、骨修復の分野では獨特の利點がある。骨細胞外マトリックスの無機成分とナノ繊維構造は骨の生成を促進する重要な因子であるので，無機ナノ繊維を主體とし，形狀回復性能を持つ三次元ステントは有望な骨組織工學ステント材料となるであろう。しかし，無機材料は一般的に硬くて脆いので，繊維に加工できるのは極めて少數で，三次元繊維弾性ホルダの構築がより困難である。

　　この研究チームはフレキシブル無機ナノ繊維を主體として，體液中の形狀回復可能な三次元ファイバ弾性ステントを設計して作製した。研究チームはゾル‐ゲル靜電線維法により絹のようにしなやかなSiO 2ナノ繊維膜を作製した。繊維膜は破壊せずに折り畳み展開でき、ナノ繊維は180°曲げられ、破壊しない。チームはさらにフレキシブルSiO 2ナノファイバ複合殻ポリカーゴ溶液を均質分散‐冷凍乾燥を経て，超弾性SiO 2ナノファイバ‐シェル多糖（SiO 2 NF?CS）の三次元ステントを作製した。

　　フレキシブルSiO 2ナノファイバー及びSiO 2 NF-CS 3次元ファイバサポート

このステントは水環境において80%の歪サイクル圧縮の下で、初期の高さと多孔質構造に完全に回復でき、高速回復性を持ち、圧縮サイクルは10000回も完全に構造されています。良好な逆弾性により、SiO 2 NF-CS繊維ホルダは圧縮狀態で異なる形狀の兎下顎骨欠損領域に埋め込まれ、體液を吸収して初期形狀に素早く回復し、骨欠損領域に密著します。同時にSiO 2 NF-CSステントはラットの頭蓋骨損傷修復効果を高めることができます。研究者はさらに、異なる領域SiO 2ナノファイバーとキトサンの比率を制御することによって、有機から無機へ、柔軟から硬い勾配ファイバサポートを構築し、軟質組織と骨の界面における骨欠損修復において大きな応用可能性を示した。

　　弾性SiO 2 NF-CS繊維ホルダの體內適応性及び骨修復性能

この仕事は骨組織工程のステント弾性材料の開発設計にフレキシブル無機ナノ繊維を導入し、マイクロインプラントを実現し、手術のクリッピングを減少させるとともに、骨の再生を促進し、骨の癒合プロセスを加速させ、骨損傷患者の苦痛を減少させ、新型骨修復材料の研究と設計に指導と參考の意義を提供する。