近日，西安工程大學紡織科學與工程學院樊威教授團隊在材料領域頂級期刊【Advanced Materials】上發表以「Silk-fabric reinforced silk for artificial bones」為題的研究性論文，論文指出本次研究最大的成果是利用成本低廉的蠶絲材料做出昂貴「人造骨」。
樊威教授團隊聯合清華大學張瑩瑩教授團隊針對目前骨外科手術中套用金屬與合金（~110 GPa）人造骨和人體骨（3~20 GPa）之間的彈性模量相差較大，會發生應力遮蔽效應，植入體內後難以降解，需要進行二次手術的問題，巧妙的利用了蠶絲（Silk II結構）與絲素（Silk I結構）之間結晶度的差異，將脫膠蠶絲織物與再生絲素熱壓制備了一種絲素自增強復合材料（SFS）。SFS透過調整增強體結構與基體的比例，可以客製其力學效能和密度，以適應人體不同部位骨植入的要求。更重要的是，SFS具有促進成骨細胞增殖和提高成骨細胞活性的能力，並且可隨著骨愈合在體內逐漸降解，無需二次手術切除，避免了患者的二次疼痛，節省了醫療費用。SFS具有取代傳統金屬或陶瓷植入物的巨大潛力，因此，該項工作得到了國家自然科學基金、陜西省傑出青年科學基金、陜西省高校青年創新團隊與西安市中心醫院專案的支持。
據悉，【Advanced Materials】是材料領域具有廣泛影響力的頂刊，影響因子達29.4。該論文第一作者為西安工程大學畢業碩士研究生陸琳琳，共同第一作者為西北工業大學劉旭慶教授；通訊作者為西安工程大學樊威教授，共同通訊作者為清華大學張瑩瑩教授；合作學者包括西安工程大學高級工程師魏同學、畢業碩士研究生孫巖、張海洋、蘇金輝及西安交通大學、南京林業大學等多名學者。
圖1全蠶絲基人造骨的制備及形貌
圖2全蠶絲基人造骨的體內化石相容性
