将丝绸纺成下一代眼睛和膝盖植入物

几千年来，丝绸因其作为优雅服装的美丽材料而备受珍视。但是科学家们正在利用丝绸不太明显的特性来开发人类眼睛和膝盖的多功能替代部件。

当你想到丝绸的时候，脑海中出现的第一个词可能不是“强度”，但说到韧性，同样的重量，光滑的丝绸比钢铁更坚固。世界上很少有材料能与蚕生产的柔韧纤维相媲美。

“丝绸有巨大的潜力被开发成具有相同功能特性的材料健康组织英国生物医学公司Orthox的首席执行官尼克·斯凯尔(Nick Skaer)博士说。“我相信，很快——在未来几年——我们将看到这种多功能纤维满足一些非常大的临床需求。”

有很好的理由把丝绸变成替换零件对人体有益。这种“超级纤维”耐磨、弹性高、透氧和透水、生物相容性(移植时不会被身体排斥)、稳定和多功能(它可以被设计成固体、网状或凝胶)。它还能够阻止感染，并支持新组织的再生。

膝盖虚弱

Skaer博士是FibroFix软骨在美国，一个研究小组致力于将蚕丝转化为替代膝关节软骨。临床试验将于今年晚些时候在匈牙利和英国启动骨科植入物很快欧洲患者就可以使用了。

当膝关节软骨受损时，人们可能会患上骨关节炎(OA)膝关节置换术(关节成形术)。这种疼痛的情况会导致骨头在关节处摩擦，降低活动能力。这也是一个普遍的问题，欧洲人患OA的几率为45%。患病风险随着年龄和体重的增加而增加。据估计，欧洲国家治疗骨性关节炎的费用每年超过72亿欧元，而且还在增加。

膝关节置换术的效果相当不错，但费用昂贵，疼痛，恢复时间长。它也很复杂，如果出现问题也不容易纠正。基于丝绸的植入物为这些缺陷提供了诱人的解决方案。

fiberfix完全由丝蛋白(称为纤维蛋白)，它与真正的软骨具有几乎相同的机械性能。“它很结实，像软骨一样滑，你一施压它就会变形，”斯凯尔博士说。

膝盖植入物

受损的软骨不容易自我修复，如果放任不管，软骨损伤的膝盖通常只会变得更糟。fiberfix的研究人员已经开发出一种提取和纯化纤维鳍的方法，并将其塑造成适合用作植入物的形状。

它以干燥、压缩的状态插入膝盖。它很快被周围组织的液体填满，使其丰满起来，在骨头之间形成一个类似垫子的屏障。

重要的是，多孔材料也支持组织再生。这种丝蛋白植入物为骨骼和结缔组织的生长提供了一个支架，这样即使修复缓慢的软骨也能开始再生。

这种植入物的好处是双重的。Skaer博士说:“一旦植入物被锁定，你失去的软骨就会立即恢复功能，随着时间的推移，你还会得到新的自然组织生长。”

测试表明，植入手术过程很快，术后疼痛最小，恢复也很简单。Skaer博士希望在临床试验．他说:“我们希望人们在手术后很快就能站起来，并迅速返回工作岗位，这对每个人来说都是一个巨大的胜利。”

Silky-looking

只要你活得够长，总有一天你会需要眼镜。西班牙光学研究所(CSIC)的研究教授、SILK-EYE项目的首席研究员Susana Marcos说:“老花眼影响了45岁以上人口的100%。”

团队致力于SILK-EYE这是一个欧盟资助的项目，总部设在马德里的西班牙国家研究委员会，他们已经找到了一种方法，可以将丝素蛋白改造成一种透明的膜，有朝一日可能被用于恢复视力。

老花眼是指无法专注于附近的物体。这种情况是由晶状体硬化引起的，并随着年龄的增长而逐渐恶化。的标准治疗这里是投资一副眼镜或隐形眼镜。没有治疗方法可以恢复年轻晶状体失去的功能。

他们的目标是开发一种基于蚕丝的植入物，在简单的手术过程中取代硬化的晶状体。这种新膜会在眼部肌肉的拉动下改变形状，从而聚焦近处和远处的物体。

“这个项目我们做得很好，”马科斯教授说。“我们已经开发出了蚕丝膜，并对材料进行了微调，使其具有我们想要的性能。它透明，有弹性，易于使用，有合适的厚度和合适的渗透性。”

还需要做更多的工作，但研究人员心中有一个明确的目标。马科斯称其为眼科的圣杯——将年老的眼睛恢复到20岁时的能力。“这个领域的每个人都在考虑这个问题，”她说。

丝质角膜植入物也可用于取代视力矫正激光手术。

马科斯说:“激光手术(如LASIK)会去除一部分角膜组织，所以你的角膜会变得更薄。”“但是用蚕丝做手术是附加的——我们将把植入物添加到已经存在的东西上，因此可以保存组织。”

在全球范围内，数百万人因角膜损伤而失明。这是一个重大的公共卫生挑战。SILK-EYE的研究人员正在研究价格合理的植入物和角膜绷带来解决这个问题。

该团队已经成功地利用一种称为光粘合的光使能技术将丝膜固定在角膜表面，这种技术取代了缝针的需要。

蚕丝晶体和角膜是有经济成本的植入物治疗，但“我们希望丝绸对于欧洲和世界各地因严重眼病而失明的许多人来说，这将是一个负担得起的选择。”马科斯教授说。