上海微系统所等在蚕丝蛋白颅骨固定系统研究中取得进展

颅骨固定产品用于神经外科颅骨修复术中颅骨的固定和修复，起到颅脑保护作用。研究生物兼容性好、力学性能优良、人体可降解吸收的颅骨固定材料和医疗产品一直是新型材料领域的研究热点。近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所陶虎研究员团队和复旦大学附属华山医院教授毛颖团队合作，在蚕丝蛋白颅骨固定系统领域取得进展。1月26日，相关研究成果以A Silk Cranial Fixation System for Neurosurgery为题，在线发表在Advanced Healthcare Materials上。

该研究提出一种新型的基于天然蚕丝蛋白的颅骨固定系统（包括蚕丝蛋白骨钉和连接片），在长达12个月的临床前犬类动物实验中显示了良好的生物兼容性，以及优良的颅骨固定和再连接作用。通过优化蚕丝蛋白提取和再成型工艺，制备大尺寸、材料均匀的蚕丝蛋白块材。在此基础上，研究“蛋白分子结构-力学/降解特性调控”的内在机理，通过控制蚕丝蛋白分子量和再结晶水平，对蚕丝蛋白材料的力学强度和降解速率进行调节。蚕丝蛋白的另一巨大优势在于它可以稳定并释放生物活性成分，因此蚕丝蛋白骨钉和连接片可以释放生物活性药物以防感染，增强骨骼再生能力以及提供其它疗法来促进愈合。

此外，该研究成果表明，蚕丝蛋白材料与γ射线灭菌、核磁共振成像、X射线医学检测等现有医学手段具有完美的兼容性。这种基于天然生物蛋白的颅骨固定系统弥补了现有金属类、生物陶瓷类以及化学合成聚合物类材料的缺陷，是未来人体植入医疗材料的发展方向，具有极大的市场潜力和实际临床应用价值。

蚕丝蛋白颅骨固定系统的临床前犬类动物实验原理图