潜心仿生材料科研 用心服务骨伤百姓——化工生物学院张彦中教授课题组在骨修复生物材料研究中取得重要进展
记者日前从化工生物学院获悉，生物科学与技术研究所（即生物工程系）张彦中教授“仿生材料与再生医学”课题组利用电纺丝技术结合新型的形状记忆聚合物，研制出一种具有形状记忆效应的组织工程仿生支架，其研究成果被业内权威刊物《美国化学会-应用材料与界面》（ACS Applied Materials & Interfaces）发表，美国化学会周刊《化学化工新闻》（Chemical & Engineering News）对此进行了专门报道（报道网址：http://cen.acs.org/articles/92/web/2014/02/Shape-Shifting-Scaffold-Supports-Growing.html）。近日，记者带着好奇，走进了张彦中教授的课题组。
“做科研，就是要能解决实际问题”
骨折是常见的骨科伤病，约有10%的伤者会因骨折愈合钢钉取出后在骨头上留下骨钉孔而有再骨折的危险。如何降低再骨折发生率，用更有益于骨组织修复的材料填充到骨钉孔内，对骨的力学缺陷进行“补强”？为此，张教授带领课题组从2002年就踏上了骨修复生物材料的研究之路。目前所研制出的组织工程仿生支架不仅具有仿生天然骨的纳米纤维的结构特点、促进骨细胞生长的成骨性能，而且能在体温作用下发生形状记忆恢复，紧密填充钉道缺损部位，降低骨折间隙。同时，还有可生物降解的特性，能较好与原来的骨组织相容，不需要再次取出，达到原位再生骨组织的目的。
《化学化工新闻》在对该项成果的报道中，邀请了组织工程和形状记忆高分子领域知名专家对其进行点评。专家表示，该研究开拓了电纺形状记忆材料一个新的应用领域，如将这种新型材料应用于骨修复将是非常有益的探索。
“做科研，就是要能解决实际问题”。带着这样的研究理念，张教授和他的团队先是研发材料，再通过体外细胞实验评价材料的生物相容性、成骨性等生物学效应。研究综合运用了仿生、超声和形状记忆等多项技术手段。据张教授介绍，下一步他们将开展生物体内实验，进一步验证该新型骨植入支架在生物体内修复骨缺损的实际功效。
资料图片：张彦中教授（左三）带领课题团队师生开展科研攻关
跨学科团队合作益处多多
翻开张教授研究团队名录，会发现团队中既有像张教授这样拥有长期生物材料研究背景的学科带头人，也有像娄向新博士这样生理学专业出身的课题骨干，还有来自上海市第一人民医院骨科治疗一线的主治医生。
张教授告诉我们，之所以组建这样多背景的跨学科研究团队，主要考虑到跨学科合作能让团队在专业上形成优势互补。“要做好科研，单打独斗是肯定行不通的，我不懂的请教你，你不懂的请教他，大家各自发挥所长，益处多多。”
据了解，在接下来的生物体内实验环节，张教授团队已经和浙江大学、上海市第一人民医院的有关研究专家开展了合作，一个高校与高校、高校与医院多方携手共进的研究团队已然形成。
“在老师的带领下我成长很快”
包敏是化工生物学院11级的硕士生，90后的他看上去还书生气十足，但在骨修复生物材料研究方面已经俨然是个“小行家”了。2011年入学之初，他就加入了张教授课题组，几乎全程参与了骨修复生物材料的研究过程。期间，以第一作者在领域内的国际权威期刊上发表SCI论文3篇，国内中文核心期刊论文2篇，和多篇国际会议论文，并申请了2项国家发明专利。
“老师总是鼓励我们，要敢于冲在科学研究的前沿一线”。包敏告诉记者，2012年在成都召开的第九届世界生物材料大会上，大部分参会人员都是教授专家，张老师却坚持带着他和其他5个同门一起前往。“作为学生，能参加这样高级别的国际大会，我们的眼界得到了很大开阔，成长也就更快”，包敏如是说。
而今，张教授团队仍一如既往地在针对骨、软骨、肌腱等组织修复和再生用生物材料的研究道路上坚定前行，我们也期待他们的研究成果能给临床上的骨等组织缺损的伤病患者带来更多福音，为服务社会贡献更多东华人的力量。
资料图片：张彦中教授指导学生作实验
摄影：李盈颉