研究人员研发出一种凝聚体关节润滑材料

研究人员研发出一种凝聚体关节润滑材料

近日，华南理工大学教授边黎明、赵鹏超团队研发出一种可注射凝聚体材料，可在骨关节表面形成兼具润滑保护和生物学调控作用的“长效润滑膜”，为骨关节炎治疗开辟新策略。相关成果发表于《自然—生物医学工程》。

聚两性离子凝聚体重建软骨边界润滑层的设计原理示意图。研究团队供图，下同

骨关节炎影响全球数亿人，其治疗核心首先在于恢复关节润滑。健康软骨表面存在精密的边界润滑层：脂质两性离子外壳结合水分子形成水合层负责润滑，透明质酸和润滑素则与软骨基质中的纤连蛋白和Ⅱ型胶原结合负责锚定，使摩擦系数可低至冰面级别。但这层膜一旦受损，摩擦加剧，磨下的软骨碎屑还会刺激蛋白酶分泌，进一步侵蚀软骨与润滑层，形成恶性循环。目前，临床常用的关节腔注射透明质酸水溶液与滑液完全互溶，注射后迅速稀释，且与软骨表面结合不足，往往需每周注射、连续数周，也只能起到短暂有限的“减摩”效果，并且无法兼顾药物缓释与细胞治疗。

针对这一难题，研究团队将目光投向凝聚体——一类通过液-液相分离形成的高含水量浓缩液态材料。它虽是含水液体，却不与周围水相混溶，界面张力极低，能像墨滴渗入宣纸一样沿软骨表面沟壑铺展，填入微小软骨缺损，形成一层可流动、抗冲刷的润滑膜。团队通过可逆加成-断裂链转移聚合反应合成了聚合度分别为40和80的两性离子聚合物，经透析后均可自发相分离形成液体凝聚体。该“自凝聚”路线不依赖外加聚电解质，驱动力来自链间偶极-偶极与静电相互作用，使其在复杂生理环境中不易“散架”。

主题：边界润滑层