纳米金刚石复合水凝胶研究获重要进展

近日，广东工业大学教授王成勇团队在纳米金刚石复合水凝胶修复软硬组织研究方面取得关键进展。相关成果以封面文章形式发表于《ACS应用材料与界面》（ACS Applied Materials Interfaces）。

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水凝胶是一类由亲水性聚合物链与大量水分子相互交织形成的三维网络材料，在多个领域展现出重要的潜在应用价值。尽管甲基丙烯酰化明胶水凝胶具备可调控的机械性能与光交联特性，但其在软硬组织缺损修复应用中仍存在机械强度不足、抗菌性能及成骨活性有限等局限，需借助协同策略，通过复合修复材料与功能化支架的应用，进一步提升创面的愈合效率和骨再生效率。

王成勇团队以纳米金刚石（NDs）为辅助材料制备系列纳米金刚石复合水凝胶（NDs-G）。NDs改变了NDs-G内部结构，显著增强了其机械性能、抗菌性能和促组织修复能力。NDs-G敷料治疗的小鼠表皮厚度显著增加（77.11-188.53 μm，至少达1.66倍），最大表皮厚度（188.53 μm）是空白组（42.41 μm）的4.45倍。

与常见壳聚糖伤口敷料相比，NDs-G在急性伤口修复中优势多维。术后3天内，其最大愈合率达47.8%，比壳聚糖-聚己内酯敷料（17.6%）提高30.2%，比壳聚糖双层水凝胶（31.9%）提高15.9%。同时，小鼠真皮出现肉芽组织，有丰富胶原纤维生成、表皮角化及毛囊再生。

此外，治疗大鼠骨缺损时，NDs-G-TPMS支架通过主动抗菌、机械相容性和细胞调节三重协同机制显著促进骨再生。其与新骨组织整合良好，新骨向内生长到支架孔，间隙最小骨缺损修复面积是空白组的9倍。

相关论文信息：10.1021/acsami.5c02573