蠶絲蛋白顱骨固定系統研究取得進展

顱骨固定產品用於神經外科顱骨修復術中顱骨的固定和修復， 起到顱腦保護作用。 研究生物相容性好、力學性能優良、人體可降解吸收的顱骨固定材料和醫療產品一直是新型材料領域的研究熱點。 近日， 中國科學院上海微系統與資訊技術研究所陶虎研究員團隊和復旦大學附屬華山醫院教授毛穎團隊合作， 在蠶絲蛋白顱骨固定系統領域取得進展。 近日， 相關研究成果以A Silk Cranial Fixation System for Neurosurgery為題， 線上發表在Advanced Healthcare Materials上。

該研究提出一種新型的基於天然蠶絲蛋白的顱骨固定系統（包括蠶絲蛋白骨釘和連接片）， 在長達12個月的臨床前犬類動物實驗中顯示了良好的生物相容性，

以及優良的顱骨固定和再連接作用。 通過優化蠶絲蛋白提取和再成型工藝， 製備大尺寸、材料均勻的蠶絲蛋白塊材。 在此基礎上， 研究“蛋白分子結構-力學/降解特性調控”的內在機理， 通過控制蠶絲蛋白分子量和再結晶水準， 對蠶絲蛋白材料的力學強度和降解速率進行調節。 蠶絲蛋白的另一巨大優勢在於它可以穩定並釋放生物活性成分， 因此蠶絲蛋白骨釘和連接片可以釋放生物活性藥物以防感染， 增強骨骼再生能力以及提供其它療法來促進癒合。

此外， 該研究成果表明， 蠶絲蛋白材料與γ射線滅菌、核磁共振成像、X射線醫學檢測等現有醫學手段具有完美的相容性。

這種基於天然生物蛋白的顱骨固定系統彌補了現有金屬類、生物陶瓷類以及化學合成聚合物類材料的缺陷， 是未來人體植入醫療材料的發展方向， 具有極大的市場潛力和實際臨床應用價值。

蠶絲蛋白顱骨固定系統的臨床前犬類動物實驗原理圖