(人民日报健康客户端记者 赵萌萌 侯佳欣)《哪吒之魔童闹海》电影中,太乙真人用莲藕为哪吒和敖丙“重塑肉身”的情节,令人印象深刻。如今,这在湖北武汉成为现实!武汉轻工大学食品科学与工程学院易阳教授团队潜心研究莲藕长达十年,近日,实现用藕实现“重塑肉身”。
易阳教授团队研究发现,莲藕作为天然材料,具有可降解性和价格低廉等优势,但是直接利用莲藕粉制备的骨支架硬度不够。团队将莲藕处理后,通过3D打印技术,不仅可以按照骨折情况定制支架,打印的过程使藕纤维支架结构紧实致密,有利于加速骨组织的重建。
江雪玉博士与研究生探讨藕纤维支架的科研实验。受访者供图
“骨细胞的增殖好比爬山虎的生长。”团队成员、该项科研负责人江雪玉博士表示,在断裂或破损的骨头处安装定制支架,对骨折处起到屏障保护作用的同时,促进骨细胞沿着支架“爬满”增殖,最后实现骨修复。
易阳教授介绍,要实现骨细胞增殖,骨支架的材料需要较强的硬度(储能模量大于10千帕),同时具备一定的粘附性。市面上的骨支架通常采用金属、陶瓷、同种异体移植骨等材料,存在手术暴露面积大、排异反应严重等缺点。此外,传统的支架难以降解或降解速率难以与新生骨生长速率相匹配。和传统植入钢钉的治疗方式相比,定制藕纤维支架不仅避免了适应性差、手术暴露面积大等问题,还可以有效降低患者排异。
易阳教授团队用藕全粉制作的“风火轮”。受访者供图
江雪玉介绍,莲藕中淀粉、纤维素等大分子含量高,能制备出兼具硬度和一定韧性的骨支架,同时,莲藕含多酚、多糖等活性成分,有一定的抗炎、抗氧化、促进细胞生长作用。
目前该技术已经进入动物试验阶段,植入莲藕支架的骨折动物在8周内实现骨愈合,新生骨密度和骨小梁厚度显著高于非支架组,且骨骼强度与原骨相当。易阳教授表示,如若这一成果能顺利转化为临床应用,不仅能大幅度降低骨折患者的治疗成本,也能避免二次手术对患者造成的创伤。
此外,除了藕纤维在医疗上的应用,团队在莲藕功能性食品基料加工与健康产品创制方面,已经取得了多项成果。例如,团队开发出了莲藕全粉冲调产品,加入藕全粉的鱼糕、饼干等已经完成中试生产。还能以莲藕全粉为基料,通过复配蛋白质、植物油、微量元素、功能成分等制作满足人体所需均衡营养的个性化健康食品。这类食品经3D打印可以呈现不同的形状,其可控的柔软质构也特别适合幼儿和吞咽障碍人群食用。
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