Actuellement, les matériaux membranaires jouent un rôle important dans la réparation des tissus, en particulier les membranes à base de polysaccharides, attirant beaucoup d'attention en raison de leurs excellentes propriétés biologiques. Cependant, les mauvaises propriétés mécaniques des membranes à base de polysaccharides dans des conditions humides limitent considérablement leurs applications in vivo. La fabrication de membranes à base de polysaccharides présentant à la fois de robustes propriétés mécaniques humides et d'excellentes propriétés biologiques reste un défi et mérite d'être explorée.
Des chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Chine ont récemment publié un article de recherche dans la National Science Review. , essayant de relever ce défi. Ils ont proposé une stratégie de renforcement mécanique bioinspirée basée sur la réticulation et l'hydratation hétérogènes (HCH) d'un double réseau moléculaire/nano-échelle.
Par le principe chimique simple (Ca 2+ réticulation et invasion de molécules d'eau), les chercheurs peuvent réguler l'hétérogénéité de la structure et de la composition des matériaux nanocomposites ciblés. Ici, l’hétérogénéité réside dans le processus de réticulation et d’hydratation qui se produit sélectivement dans le réseau moléculaire. Le réseau moléculaire rend la membrane douce et flexible (contenant de l'eau) tandis que le réseau de nanofibres non perturbé peut supporter des contraintes externes pour fournir un support mécanique.
À titre de démonstration, une membrane nanocomposite à réseau à double échelle composée de Ca 2+ Un réseau de molécules d'alginate de sodium (SA) réticulé et hydraté et un réseau de nanofibres de cellulose bactérienne (BC) ont été fabriqués. Des expériences mécaniques ont montré que la membrane nanocomposite à réseau à double échelle présente d'excellentes propriétés mécaniques humides telles que la résistance, la ténacité et la force de suture.
Dans le même temps, l'évaluation biologique et les expériences in vivo (telles que l'expérience de réparation du défaut mandibulaire chez le chien) ont montré que la membrane fonctionnalisée possède de bonnes propriétés biologiques (telles que la capacité d'adhésion cellulaire, la cytocompatibilité, la capacité antibactérienne et la capacité ostéogénique), ce qui indique le grand potentiel d'application biomédicale de la membrane nanocomposite à réseau à double échelle.
La stratégie de renforcement mécanique bioinspirée du HCH à double réseau moléculaire/nano-échelle proposée dans ce travail est universelle et fournirait des informations importantes sur la conception et la fabrication de biomatériaux avancés à base de polysaccharides utilisés dans le domaine biomédical.
Plus d'informations : Jian-Hong Xiao et al, Membranes nanocomposites bioinspirées à base de polysaccharides dotées de propriétés mécaniques humides robustes pour la régénération osseuse guidée, National Science Review (2024). DOI : 10.1093/nsr/nwad333
Fourni par Science China Press
