一、痛点问题
现有覆膜支架(如用于血管、气管、食道、肠道等)普遍存在覆膜易脱落、顺应性差、与组织相容性不佳等问题。传统覆膜材料(如PTFE、聚酯纤维)仅具物理隔绝功能,缺乏生物活性;而新兴的生物材料(如水凝胶、脱细胞基质)与金属支架结合方式多依赖简单表面附着包裹,易在体内塌陷或分离,无法满足长期植入的力学稳定性和生物学功能需求,严重阻碍了其临床转化。
二、项目简介
项目来自于瑞金医院再生医学材料团队。本项目利用微生物(木葡糖酸醋杆菌)原位合成技术,制备一种与金属支架高度一体化结合的细菌纳米纤维素(BNC)覆膜支架。通过在金属支架表面涂覆可缓释氧气的CaO₂纳米颗粒,驱动细菌在支架周围定植并分泌纳米纤维素,形成360度全方位、微观纤维网络交织的覆膜。该覆膜与金属支架并非物理粘合,而是通过微生物合成过程实现“分子级别”的一体化融合,从根本上解决了覆膜易脱落的难题。

图:示意图
三、创新亮点
1. 一体化融合,解决脱落难题:首创“微生物原位合成”技术,使BNC覆膜在生长过程中与金属支架网格形成互穿缠绕结构,实现真正的“一体化”,经10,000次压缩循环后覆膜仍不脱落,力学稳定性高达99.999%。
2. 氧气驱动,实现可控定制:利用CaO₂纳米颗粒缓释氧气,精准引导细菌在支架特定区域生长,可基于患者CT数据3D打印模具,实现覆膜区域、形状和厚度的个性化定制,避免对正常组织的覆盖。
3. 卓越的生物相容性与载药功能:BNC本身具有极佳的生物相容性。其三维纳米纤维网络可作为药物载体(如本实验中的紫杉醇PTX),实现药物的高效负载与缓慢释放,在动物模型中显示出良好的精准治疗效果。
4. 兼具力学强度与柔韧性:该一体化支架既保留了金属支架的支撑力和形变能力,又赋予了BNC的柔韧性和高抗张强度,在植入过程中可压缩输送,到位后精准膨胀,完美适配腔道器官的生理环境。
四、知识产权情况
本项目已授权发明专利一项。
五、团队联系人电话
吕孟圆:18018597179