蠶絲與大腦，聽來八桿子打不著；然而，最近復旦大學附屬華山醫(yī)院毛穎教授團隊、中科院上海微系統(tǒng)所陶虎研究員團隊共同實現(xiàn)的最新研究，將兩者“勾連”了起來：古老蠶絲通過現(xiàn)代生產(chǎn)工藝提取蠶絲蛋白，可以研制成可降解、可定制的顱骨固定系統(tǒng)，最終成為大腦保護神。相關成果以封面論文刊登在國際權威雜志《先進醫(yī)療材料》，華山醫(yī)院神經(jīng)外科史之峰是論文的共同第一作者，毛穎教授是論文的共同通訊作者。
顱骨固定和修補，是每例神經(jīng)外科開顱手術中的重要環(huán)節(jié)，直接關乎患者術后傷口體驗、生活質量，因此，對于顱骨固定和修補所需要的植入式醫(yī)用材料要求極高。過去十幾年，顱骨手術植入式材料多為鈦合金，近幾年來部分醫(yī)療機構應用更先進的peek生物材料。
古老蠶絲作為絲綢的主要原材料，一直以來被廣泛用于服飾、化妝品的制作。機緣巧合，華山醫(yī)院神經(jīng)外科史之峰醫(yī)生在聆聽中科院上海微系統(tǒng)所陶虎研究員關于提取蠶絲蛋白的報告后，認為可以應用在顱腦手術專業(yè)上，雙方一拍即合、啟動了合作。
整個研究耗時三年。研究團隊從蠶繭中提取一種特殊蠶絲蛋白，通過生產(chǎn)工藝優(yōu)化，加工出大尺寸、材質均勻的蠶絲蛋白塊材，用于各類固定材料制作。在此基礎上，團隊進一步對蠶絲蛋白分子“結構-力學-降解”特性進行機理研究，根據(jù)大量離體和動物活體實驗，找到最優(yōu)化性能組合，最終制成基于蠶絲蛋白的神經(jīng)外科顱骨固定系統(tǒng)。研發(fā)過程中難點也不少，由于蠶絲蛋白屬液體，如何將液體化為適應手術需要的固體，并在性能調配上實現(xiàn)最優(yōu)，摸索了很長時間。研發(fā)前期做了大量動物實驗，并以人體試驗的應用條件與標準來確保實驗的嚴謹與規(guī)范。
大規(guī)模臨床前研究結果證實：研發(fā)出的基于蠶絲蛋白顱骨固定系統(tǒng)，“生物兼容性強”、“力學性能優(yōu)異”、“可調控降解吸收”，耐受γ射線消毒和X射線照射，在核磁共振掃描環(huán)境下安全穩(wěn)定，完全符合臨床應用標準。史之峰介紹，蠶絲蛋白材料的最大優(yōu)勢是能夠包裹各類生物、藥物制品，實現(xiàn)體內穩(wěn)定釋放，比如包載抗生素實現(xiàn)抗感染、包載生物活性藥物，促進局部組織愈合。這意味著，未來蠶絲蛋白除了顱骨的固定和修補，還能發(fā)揮治療顱內感染、促進局部組織愈合等其它醫(yī)療作用，真正成為人類大腦的“守護神”。
通過科技創(chuàng)新，將蠶絲從低附加值原材料變身為高附加值的可植入式醫(yī)用器械，彌補了現(xiàn)有金屬類、生物陶瓷類和化學合成聚合物類材料的缺陷，團隊將“中國制造”變成“中國研發(fā)”，大大降低了生產(chǎn)成本。記者了解到，接下來團隊即將取得臨床應用批件，明年初開始臨床試驗，預計2020年可應用在臨床，未來將惠及更多臨床患者，具有巨大臨床應用價值與市場前景。
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