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超强韧性丝素薄膜使得复合膜具备卓越的成骨性能,从而实现引导性骨再生
《Biomacromolecules》:Ultratough Fibroin Film Enables Composite Membranes with Superior Osteogenesis for Guided Bone Regeneration
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年11月19日 来源:Biomacromolecules 5.4
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超韧纤连蛋白薄膜通过近完全交联和高分子量材料实现,兼具104 MJ/m3 toughness与232 MPa强度,模仿蜘蛛丝纳米结构(β纳米晶体与非晶β片层),双层膜在骨再生中性能超越临床标准,提供可扩展的生物可吸收植入物方案。

纤维蛋白薄膜作为一种高性能生物材料,在苛刻的生物医学应用中展现出巨大潜力,例如用于承重组织界面和可植入膜。然而,制造兼具高韧性和高强度的蛋白质基薄膜仍然是一个重大挑战。在这里,我们开发出一种超坚韧的纤维蛋白薄膜,其韧性达到104 MJ/m3,同时仍保持232 MPa的抗拉强度。这一成就得益于高分子量(MW)再生纤维蛋白的近乎完全交联,随后通过可控的增强-塑化处理实现。这种超坚韧薄膜紧密模仿了蜘蛛拖丝的独特纳米结构:微小的β-纳米晶体嵌入在富含非晶β-片层的基质中。我们进一步通过在超坚韧薄膜上集成纳米/微米级丝纤维来制备双层膜。所得复合材料显著提升了骨骼再生效果,超过了临床标准性能。这种基于纤维蛋白的薄膜和膜系统结合了可扩展的制备工艺、机械韧性和生物功能性,为制造坚韧且可生物降解的医疗植入物提供了实用解决方案。
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