?作者：葉滿山 來源：中國科學報 發布時間：2023/9/27 17:58:52?

? 甘肅省科學院傳感技術研究所與蘭州大學合作開展的“水凝膠基生物材料的制備、功能調控及在組織創傷修復中的應用研究”項目取得重大成果，近日榮獲2023年度甘肅省醫學科技獎一等獎。

? 該項目以當前臨床需求為導向，針對水凝膠基生物材料制備繁瑣、功能單一、生物醫學應用研究基礎薄弱等問題，開展系統合作研究。甘肅省科學院傳感技術研究所充分發揮其在功能材料制備、結構調控及性能優化等方面的技術優勢，協助開發了基于仿生多巴胺涂層的溫敏性水凝膠培養系統，構建了預血管化的干細胞膜片及預血管化的成纖維細胞膜片等，為干細胞膜片的規?；苽浼捌渑R床應用打下了基礎。

? “水凝膠基生物材料的制備、功能調控及在組織創傷修復中的應用研究”作為甘肅省科學院傳感技術研究所和蘭州大學重大合作項目，在雙方科研人員多年來的苦心鉆研下，首次通過仿生礦化法制備了一種雙網絡、梯度礦化的水凝膠，該水凝膠具有優異的力學性能，不同礦化程度的水凝膠的壓縮強度為27~380 KPa，滿足關節軟骨從表面到深層的力學強度增加的要求。合成的水凝膠具有良好的生物相容性，可促進骨髓間充質干細胞（BMSCs）的增殖和生長。組織化學、免疫組織化學和實時聚合酶鏈反應的結果顯示，梯度礦化水凝膠可以誘導BMSCs在不同的水凝膠層中分化為所需的軟骨細胞和成骨細胞，表明通過對梯度礦化水凝膠的簡單誘導分化可以成功構建骨-軟骨復合體，為梯度軟骨的仿生構建及干細胞的可控分化提供了合理的解決方案。該成果發表在Macromolecular Bioscience。上述研究工作的開展為水凝膠基生物材料的的規?；苽涮峁┝霜毺氐慕鉀Q方案，擴展了水凝膠基生物材料在生物醫學、組織工程等領域的應用范圍，為甘肅省醫學事業發展奠定了基礎。

? 下一步，雙方將在此次合作成果的基礎上，結合傳感技術研究所在生物納米磁珠制備方面所具有的技術優勢，將納米磁珠與水凝膠材料進行復合，開發新型磁控智能響應水凝膠，進一步開拓水凝膠基生物材料方面在醫學治療等方面的應用研究。

? 水凝膠的表征及細胞毒性檢測。甘肅省科學院供圖。