上一版
电影《哪吒之魔童闹海》中，太乙真人用莲藕给哪吒重塑肉身的情节令人印象深刻。日前，武汉轻工大学江雪玉博士团队的一项研究把莲藕变成破解人类骨骼修复难题的“神奇材料”，用于骨骼修复与再生，实现了现实版的“用藕重塑肉身”。
早在2022年，江雪玉团队就开始研究莲藕纤维功能化利用，随之开展的骨修复应用在2024年底取得初步成果。
江雪玉介绍，骨折是日常生活中常见的健康问题，传统治疗方法，如打石膏、植入金属固定物等，存在诸多弊端。藕纤维支架的出现，为骨折治疗开辟了新思路。藕纤维具备良好的生物相容性，能与人体组织和谐共处，降低了排异风险。其独特的多孔结构，就像为细胞打造了一个个温馨的“家”，加速骨折部位的愈合。此外，藕纤维支架在体内可逐渐降解，无须二次手术取出，避免了患者再次遭受手术之苦。
在研发藕纤维支架的过程中，团队偶然发现了另一个宝贝——传统藕淀粉生产中的藕皮、藕节等“废料”。
起初，江雪玉团队尝试处理研发中莲藕的废弃部分时，偶然发现它们天然的纤维结构和生物相容性，非常适合作为仿生组织工程材料。在一次关键实验中，团队将处理后的藕纤维支架与小鼠间充质干细胞共培养，显微镜下的画面让大家激动不已——细胞不仅能很好地附着在支架上，还迅速生长、增殖，展现出强大的生命力。
然而，问题接踵而至。藕纤维支架的强度不够，就像一个“弱不禁风”的小瘦子，无法承受太大压力。为攻克这一难题，研究团队反复试验。
在初步的动物实验中，藕纤维支架展现出良好的组织再生效果，进一步验证了其作为“医疗神器”的可行性。
在实验过程中，研究人员还面临着使支架材料既具备足够的机械强度，又能为细胞生长提供良好环境的挑战。此时，莲藕的“藕断丝连”的特性又给了他们灵感。
莲藕的纤维结构即使断裂，内在联系依然存在。研究人员受其启发，进一步研究发现，经过3D打印后的莲藕天然纤维多孔支架，不仅能为细胞提供附着和生长的空间，还展现出优异的韧性和弹性，与骨组织所需力学性能高度契合。
研究人员深入研究莲藕纤维支架微观结构，发现其“断而不离”的特性源于纤维间多层次连接和交错排列。受此启发，他们设计出一种仿生支架材料，既能支撑骨组织再生，又能降解吸收，成功破解了实验中的关键难题。
（《中国科学报》3.26 李思辉 刘时源）
缩小
全文复制