体检 偷拍 李承辉课题组：可用于挽救大体积肌肉缺失的多功能东谈主工肌肉

贪图并合成约略促进肌肉孕育并模拟自然肌肉生物力学特点的支架材料体检 偷拍，对大体积肌肉缺失（VML）的挽救具有进攻的临床意念念。但是，现存的支架材料难以兼具低模量与高韧性，导致承载力不及，无法杀青早期功能替代，导致挽救周期长以及患者生涯质料低。此外，现存材料功能单一，难以得志临床中的复杂需求。为搞定上述问题，我院李承辉教讲课题组长入南京医科大学附属儿童病院郑一又飞教化团队，从自然肌肉的结构中经受灵感，贪图出一种优柔且超强韧的多功能东谈主工肌肉（图1）。

图1. 基于仿生贪图的类组织模量多功能东谈主工肌肉开荒。

由于全氟聚醚（PFPE）具有极低的玻璃化转念温度（低于-100 ℃）以及高链段摆脱度和流动性，不错算作软段权贵擢升材料的优柔性。聚己内酯（PCL）则算作易结晶的硬段，为材料提供了基本的力学强度。PFPE与PCL链内和链间互相作用（如偶极-偶极作用）促进了自拼装及微相分袂结构的形成，同期遏制了PCL的结晶行动。因此，在室谦虚无外力作用下，材料呈现非晶态，从而保执优柔性（图2）。在外力拉伸作用下，勾搭的非晶态团聚物链伸开、伸直，并沿加载标的再行罗列。这种结构转念权贵增强了材料在拉伸标的的强度，在大变形下施展出刚劲的能量耗散能力，赋予材料高拉伸强度、高韧性、抗扯破和抗穿刺性能。在轮回拉伸流程中，PCL链段容易从非晶区中逃遁，形成沿加载标的的链间微晶结构，使材料施展出访佛于肌肉的查验增强特点（图3）。

图2. PFPEx-PCLy的力学性能表征与性能比较体检 偷拍。

图3. 东谈主工肌肉的查验增强特点及机理斟酌。

此外，该材料展现出优异的时势记念特点与致动性能，约略在受热后飞快收复至原始模式，具备高达600%的致动应变和1450 J/kg的致动能量密度。在热刺激下，该材料可提拉异常本身分量5000倍的物体。同期，这种东谈主工肌肉约略在屡次加热与冷却轮回中，踏实杀青来往的裁汰和伸展动作，告捷了模拟自然肌肉的致动功能，展现出在假肢运行器领域的高大讹诈后劲（图4）。

图4. 东谈主工肌肉的致动性能及抗扯破、抗穿刺性能表征。

该东谈主工肌肉展现出了极高的生物相容性，通度日/死染色和CCK-8细胞活力测试，证明该材料对肌细胞无毒性，且细胞活力与对照组比较莫得权贵互异，标明材料不会对肌细胞形成不良影响。在与C2C12肌细胞共培养7天后，通过肌钙卵白重链（MHC）染色袒露，在该东谈主工肌肉上培养的肌细胞形成了沿材料拉伸标的罗列的肌管，这标明材料约略促进肌细胞的孕育和分化，有助于肌肉组织的再生（图5）。在大鼠VML模子中，该东谈主工肌肉被植入后，其出色的弹性和优柔性使得材料约略与残余肌肉一齐生动通顺，而不会因为传统手术缝合和石膏固定而导致肌肉萎缩或过错功能防止。此外，材料的高机械强度使得大鼠在支架植入后约略防守平日行为。在植入后的组织学评估中，材料袒涌现促进肌肉组织沿支架孕育的能力，何况在4周后，再生的肌肉展现出精致的结构和模式。此外，通过CD31和α-SMA染色评估的血管再生也袒涌现积极的趋势，标明该东谈主工肌肉有助于改善血管化，这关于肌肉再生至关进攻（图6）。

图5. 细胞毒性、体外增殖与分化能力及肌力测试评价。

图6. 东谈主工肌肉植入体内4周后血管生成与肌肉竖立效果评估。

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该职责翻新性的过挽救PFPE与PCL链段的分子间互相作用以形成自拼装和微相分袂结构，告捷制备出一种兼具低弹性模量和超高韧性的多功能东谈主工肌肉，可用于VML挽救和假肢运行，为后续支架材料的发展和东谈主工肌肉的临床讹诈提供了一种新标的。联系效果以“A soft， ultra-tough and multifunctional artificial muscle for volumetric muscle loss treatment”为题，发表在《National Science Review》上（DOI: 10.1093/nsr/nwae422）。博士斟酌生邱鹏飞和南京医科大学附属儿童病院博士后强磊为论文共同第一作家体检 偷拍，李承辉教化和南京医科大学附属儿童病院郑一又飞教化为论文的共同通信作家。该职责获取了国度当然科学基金、中央高校基础科研经费的资助。