2021.1.15
バクテリアナノセルロース（BNC）は、高強度、高靭性、優れた生体適合性、優れた伸縮性、および高エネルギー散逸を備えた繊維です。これを用いて生体模倣ヒドロゲルファイバー（BHF）をつくり、外科用縫合糸を製造する研究が、中国科学院大学で行われています。中国科学院のウェブサイトでニュースとして公表された内容によりますと、中国科学技術大学のYu Shuhong教授が率いるチームが、レンコンの繊維を模倣した、スパイラル構造の外科用縫合糸の開発を行っています。弾性率の高い市販の縫合糸と比べて、BHFは皮膚などの軟組織と同様の弾性率と強度を持っています。BHFの卓越した伸縮性とエネルギー散逸により、創傷周囲の組織変形からエネルギーを吸収し、創傷を破裂から効果的に保護できるため、BHFは理想的な外科用縫合糸になります。
技術のポイントはスパイラル化です。BNCの3Dネットワークの水素結合は、接線方向の力によって切断され、ハイドロゲルストリップがらせん状にねじれ、ネットワークが滑って変形します。接線方向の力がなくなると、ナノファイバー間の水素結合が再形成され、ファイバーのらせん構造が固定されます。このスパイラル構造のために、BHFの靭性はスパイラル化されていないBNCハイドロゲルファイバーの9倍以上となりました。さらにBHFが引き伸ばされると、ほとんど弾力性がなくなります。
このように、優れた機械的特性とBNCに由来する優れた生体適合性を組み合わせたBHFは、生物医学材料、特に創傷修復に一般的に使用される外科用縫合糸用の有望なハイドロゲル繊維です。BHFの多孔質構造により、抗生物質や抗炎症化合物などの機能的な小分子を吸着し、創傷に持続的に放出することもできます。適切な設計をすることで、BHFは多くの医療アプリケーションにとって強力なプラットフォームになります。
詳細は中国科学院のウェブサイトをご覧ください。
