注射式电活性“微型机器人”有朝一日将可用来治愈骨折

该技术由瑞典林雪平大学和日本冈山大学的科学家开发。它的灵感来自于囟门组织，这种组织使婴儿的头骨在通过产道时柔软而有弹性，但之后不久就会变硬成为骨骼。

该材料本身目前采取的是海藻酸盐（海藻衍生的）水凝胶的薄条形式。该凝胶的一面覆盖着一种叫做聚吡咯(PPy)的电活性聚合物，而另一面则含有被称为细胞衍生的质膜纳米碎片(PMNFs)的生物分子。

当向该材料施加低压电流时，PPy的反应是体积增大。由于聚合物只在带子的一侧，这种反应导致带子向一侧弯曲。通过在材料中切割不同的图案，有可能使带状物弯曲成不同的形状如半圆形。

与此同时，由于PMNFs来自参与骨骼发育过程的细胞，因此当它们被放置在人体内时，会像骨骼一样自然矿化和硬化。

科研人员们希望有一天，由这种材料制成的微小“微型机器人”可以被注入复杂的骨折处，然后通过施加电流使其膨胀并填补骨缺损。之后，它们将硬化为填补缺损的骨骼。

在实验室实验中，科学家们已经成功地让这种材料的条状物在细胞培养基（化学上与人体相似）中包裹住鸡骨。这些条状物随后发展成人工骨并跟鸡骨融合。

这项研究是由Edwin Jager、Danfeng Cao、Emilio Satoshi Hara和Jose Martinez领导。相关研究报告已于最近发表在《Advanced Materials》上。

推荐阅读