省农科院副研究员，以通讯作者身份在国际著名期刊（IF=19）上发表研究论文

摘要：近日，浙江省农科院蚕桑与茶叶研究所在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》（IF=19）上发表了题为“Biomimetic Microgrooved Methacrylated Silk Fibroin Cartilage

近日，浙江省农科院蚕桑与茶叶研究所在国际知名期刊《Advanced Functional Materials》（IF=19）上发表了题为“Biomimetic Microgrooved Methacrylated Silk Fibroin Cartilage Scaffold for Tracheal Injury Repair”的研究论文，该研究聚焦于大段气管缺损修复中软骨再生困难及术后狭窄等临床挑战，从天然气管的多层结构中获得灵感，创新性地设计了一种多层仿生微沟槽丝素蛋白软骨支架，为茧丝医用新材料在功能性生物工程气管的构建与应用提供了借鉴。

图1. 仿生微沟槽气管支架修复兔气管缺损模型示意图

研究团队受天然气管由内到外多层结构及其分段式软骨环特征的启发，巧妙设计了一种多层复合支架（Sd@d-ECM/BMSCs/SilMA）。该支架的独特设计具有以下特点：外层采用具有微沟槽结构的甲基丙烯酰化丝素蛋白（SilMA）水凝胶膜，这种微观形貌能够为骨髓间充质干细胞（BMSCs）的黏附、增殖和定向生长提供物理引导；中间层接种BMSCs，作为再生软骨的“种子细胞”；内层则结合脱细胞气管软骨支架（d-ECM），不仅提供必要的机械支撑，其保留的细胞外基质还能为BMSCs向软骨分化提供天然的诱导微环境。这种精巧的“三明治”结构实现了在无外源性诱导剂的情况下，稳定地诱导BMSCs向软骨细胞分化，解决了传统组织工程支架生物功能单一、诱导效率低的问题。

图2. 不同微槽间距SilMA水凝胶上培养BMSC的形貌和生物相容性

通过体内外细胞和动物实验，研究团队验证了该仿生支架的生物相容性与生物功能。体外实验证明，SilMA水凝胶的微沟槽表面显著增强了BMSCs的黏附和增殖能力。在兔气管缺损模型中，植入Sd@d-ECM/BMSCs/SilMA支架的治疗组展现出优秀的修复效果，有效促进了新生气管软骨的形成，显著降低了术后气管狭窄的发生率，并改善了呼吸功能。该研究成功构建了一种结构仿生、功能协同的多层生物工程气管支架，为大段气管缺损的临床治疗提供了极具潜力的解决方案。