文獻解讀-夏幼南Advanced materials: 多孔鞘狀手術縫合材料高效負載和持久緩釋組織生長因子

圖為佐治亞理工學院的美籍華人夏幼南教授

修復結締組織是外科手術中的挑戰，因為傷口無法在三個星期內恢復。使用傳統的縫合材料只能解決初期的組織修復問題，無法調節后續的修復。將生長因子持續緩釋到受傷部位是一種很好的方法，而手術縫合線是理想的 “運載工具”，所以設計出一種能夠有效負載且能持續緩釋生長因子縫合線顯得至關重要。

近日，佐治亞理工學院的美籍華人夏幼南教授及其研究團隊對商業化手術縫合線進行了改性，使得這種縫合線能夠有效地負載結締組織生長所需要的生長因子，且能夠持續緩釋長達11天之久。

本文的亮點在于發展了一種簡單、通用的縫合線改性方法，即利用腫脹和冷凍干燥的工藝設計出一種能夠高效負載和持續緩釋生長因子的縫合線，在此過程中沒有明顯改變其機械性能。這種材料在修復損傷的結締組織和傷口方面有著很好的應用前景。

圖1 （a,c）分別為原始縫合線的截面SEM圖和表面SEM圖，（b,d）為改性后的縫合線的截面SEM圖和表面SEM圖，從上圖可以清楚的看出鞘狀結構且其表面具有多孔性。

圖2 原始和改性后的縫合線的拉力機械性能測試結果：a）應力-應變曲線；b）最大應力；c）屈服應變；d）最大應力下的應變；e）模量 由圖2可以看出改性后的縫合線機械性能基本沒有變化。

圖3 改性后的多孔鞘狀手術縫合線展現出高負載能力 （a,b）負載羅丹明B小分子共聚焦熒光圖，（c,d）負載蛋白質共聚焦熒光圖，（e,f）為原始的（a,c,e）和改性后的（b,d,f）手術縫合線的橫截面SEM圖

圖4 a）累計從原始和改性的縫合線中緩釋血小板源性生長因子，b）改性的縫合線11天所緩釋的血小板源性生長因子的總量和用于裝載的血小板原性生長因子的濃度之間關系 由圖3可以看出改性后縫合線的緩釋性能有看很大的改善。

夏幼南教授簡介:

1965年出生，畢業于江蘇省靖江高級中學， 1982年考入中國科學技術大學近代化學系，1986年獲得郭沫若獎學金，1987年獲學士學位，1987-1990年在中科院福建物質結構研究所攻讀博士學位。1991年赴美留學，1993年獲賓夕法尼亞大學無機化學碩士學位，1996年獲哈佛大學 化學與化學生物系博士學位，師從George M. Whitesides教授。

截至2014年12月，夏幼南教授已在《科學》(Science)，《自然》(Nature)及其子刊，《美國化學學會會志》(Journal of the American Chemical Society)，《先進材料》(Advanced Materials)，《德國應用化學國際版》(Angewandte Chemie International Edition)，《納米快報》(Nano Letters)等刊物上發表論文總計600余篇(論文總引用次數達到82,794次，H-因子為150)。

夏幼南教授一直關注中國科技發展。夏幼南利用他與國際著名的懷利(WILEY) 出版公司出版的《Advanced Materials》的密切關系，早在1999年組織出版了該刊物的中國專輯，以五星紅旗為封面，集中展示了中國材料科學前沿研究領域所取得的突出成就。

論文于2016年4月5號發表在材料科學頂級期刊Advanced Materials上，下載鏈接：Surgical Sutures with Porous Sheaths for the Sustained Release of Growth Factors

本文由材料人科普團隊朱德杰供稿，材料牛編輯整理。

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