摘要：蠶絲通過提取蠶絲蛋白，可以研制成可降解、可定制的顱骨固定系統(tǒng)，還能發(fā)揮治療顱內(nèi)感染、促進(jìn)局部組織愈合等其它醫(yī)療作用。

 蠶絲與大腦，聽來八桿子打不著；然而，最近復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院毛穎教授團(tuán)隊(duì)、中科院上海微系統(tǒng)所陶虎研究員團(tuán)隊(duì)共同實(shí)現(xiàn)的最新研究，將兩者“勾連”了起來：古老蠶絲通過現(xiàn)代生產(chǎn)工藝提取蠶絲蛋白，可以研制成可降解、可定制的顱骨固定系統(tǒng)，最終成為大腦保護(hù)神。相關(guān)成果以封面論文刊登在國際權(quán)威雜志《先進(jìn)醫(yī)療材料》，華山醫(yī)院神經(jīng)外科史之峰是論文的共同第一作者，毛穎教授是論文的共同通訊作者。

 顱骨固定和修補(bǔ)，是每例神經(jīng)外科開顱手術(shù)中的重要環(huán)節(jié)，直接關(guān)乎患者術(shù)后傷口體驗(yàn)、生活質(zhì)量，因此，對于顱骨固定和修補(bǔ)所需要的植入式醫(yī)用材料要求極高。過去十幾年，顱骨手術(shù)植入式材料多為鈦合金，近幾年來部分醫(yī)療機(jī)構(gòu)應(yīng)用更先進(jìn)的peek生物材料。

 古老蠶絲作為絲綢的主要原材料，一直以來被廣泛用于服飾、化妝品的制作。機(jī)緣巧合，華山醫(yī)院神經(jīng)外科史之峰醫(yī)生在聆聽中科院上海微系統(tǒng)所陶虎研究員關(guān)于提取蠶絲蛋白的報(bào)告后，認(rèn)為可以應(yīng)用在顱腦手術(shù)專業(yè)上，雙方一拍即合、啟動了合作。

 整個(gè)研究耗時(shí)三年。研究團(tuán)隊(duì)從蠶繭中提取一種特殊蠶絲蛋白，通過生產(chǎn)工藝優(yōu)化，加工出大尺寸、材質(zhì)均勻的蠶絲蛋白塊材，用于各類固定材料制作。在此基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步對蠶絲蛋白分子“結(jié)構(gòu)-力學(xué)-降解”特性進(jìn)行機(jī)理研究，根據(jù)大量離體和動物活體實(shí)驗(yàn)，找到最優(yōu)化性能組合，最終制成基于蠶絲蛋白的神經(jīng)外科顱骨固定系統(tǒng)。研發(fā)過程中難點(diǎn)也不少，由于蠶絲蛋白屬液體，如何將液體化為適應(yīng)手術(shù)需要的固體，并在性能調(diào)配上實(shí)現(xiàn)最優(yōu)，摸索了很長時(shí)間。研發(fā)前期做了大量動物實(shí)驗(yàn)，并以人體試驗(yàn)的應(yīng)用條件與標(biāo)準(zhǔn)來確保實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)與規(guī)范。

 大規(guī)模臨床前研究結(jié)果證實(shí)：研發(fā)出的基于蠶絲蛋白顱骨固定系統(tǒng)，“生物兼容性強(qiáng)”、“力學(xué)性能優(yōu)異”、“可調(diào)控降解吸收”，耐受γ射線消毒和X射線照射，在核磁共振掃描環(huán)境下安全穩(wěn)定，完全符合臨床應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。史之峰介紹，蠶絲蛋白材料的最大優(yōu)勢是能夠包裹各類生物、藥物制品，實(shí)現(xiàn)體內(nèi)穩(wěn)定釋放，比如包載抗生素實(shí)現(xiàn)抗感染、包載生物活性藥物，促進(jìn)局部組織愈合。這意味著，未來蠶絲蛋白除了顱骨的固定和修補(bǔ)，還能發(fā)揮治療顱內(nèi)感染、促進(jìn)局部組織愈合等其它醫(yī)療作用，真正成為人類大腦的“守護(hù)神”。

 通過科技創(chuàng)新，將蠶絲從低附加值原材料變身為高附加值的可植入式醫(yī)用器械，彌補(bǔ)了現(xiàn)有金屬類、生物陶瓷類和化學(xué)合成聚合物類材料的缺陷，團(tuán)隊(duì)將“中國制造”變成“中國研發(fā)”，大大降低了生產(chǎn)成本。記者了解到，接下來團(tuán)隊(duì)即將取得臨床應(yīng)用批件，明年初開始臨床試驗(yàn)，預(yù)計(jì)2020年可應(yīng)用在臨床，未來將惠及更多臨床患者，具有巨大臨床應(yīng)用價(jià)值與市場前景。