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根據 UBC 的最新研究，結合剛度和韌性的凝膠是制造可生物降解的關節損傷植入物的一個進步。
模仿我們膝關節和髖關節中的關節軟骨是具有挑戰性的。這種軟骨是關節平滑運動的關鍵，其損傷會導致疼痛、功能下降并導致關節炎。一種潛在的解決方案是植入由蛋白質制成的人造支架，當支架生物降解時，可以幫助軟骨自我再生。軟骨再生的程度與支架模仿軟骨生物特性的程度有關，迄今為止，研究人員一直在努力將剛度和韌性這看似不相容的特性結合起來。
現在，加拿大和中國科學家的新研究于 6 月 21 日發表在《自然》雜志上上發表的新研究概述了一種將這些特性結合到可生物降解凝膠中的方法。“軟骨是很棘手的，”資深作者、不列顛哥倫比亞大學化學系教授李宏斌博士說。“關節軟骨修復是一項重要的醫學挑戰，因為自然而言，它不會自我修復。”
可生物降解的軟骨植入物必須達到微妙的平衡，因為它們需要像真正的軟骨一樣既堅硬又堅韌。從機械角度來說，當某物堅硬時，它會抵抗彎曲或變形，但這通常意味著它是脆性的——當你彎曲它時，它會像玻璃一樣破裂。當某些東西很硬時，即使你彎曲它，它也不會破裂，但它可能太軟而無法在關節中使用，就像果凍一樣，甚至比實際的軟骨更軟。李博士說，當前由蛋白質制成的植入物就是這種情況，這導致細胞所需的物質與??所提供的物質之間不匹配。這會導致軟骨無法正常修復。
在這項研究中，李博士和他的團隊開發了一種新方法，通過將構成凝膠網絡的特定蛋白質鏈物理纏結在一起，在不犧牲韌性的情況下硬化蛋白質凝膠。“這些糾纏的鏈條可以移動，這可以消散能量，例如跳躍的沖擊力，就像自行車中的減震器一樣。此外，我們將其與現有的折疊和展開蛋白質的方法結合起來，這也允許能量耗散，”第一作者 Linglan Fu 博士說，她是 UBC 化學系的博士生，進行了這項研究。
