2024年10月31日，國際權威雜誌《自然》（Nature）雜誌報道了意昂2平台口腔醫學院鄧旭亮教授課題組和北京航空航天大學化學學院程群峰教授課題組在二維納米復合材料連續化製備及骨再生應用研究領域取得的最新進展“Scalable ultrastrong MXene films with superior osteogenesis”🧚。

該工作開發了具有成骨微環境調控作用的高強度自支撐MXene骨再生引導膜材料，實現了高效率的骨再生效果，開辟了MXene納米復合薄膜材料在骨再生領域的新應用。這項研究解決了實現高效、安全促成骨的長期挑戰，深入解析MXene納米復合薄膜引導骨再生的級聯生物學過程，為其他二維納米材料的高性能規模化組裝及生物醫學應用研究提供了新思路🧙🏽‍♂️。

論文發表頁

發展具有骨再生微環境調控作用的高強度自支撐新型材料是實現高效、安全促成骨的關鍵策略，具有重要的臨床意義和經濟價值🍴。目前，臨床應用的骨再生引導膜材料雖然具備一定的機械強度，但是不具備調控成骨微環境作用，包括清除活性氧/活性氮（ROS/RNS）等促炎相關分子，限製了其成骨效果。因此，亟待開發兼具骨再生微環境調控作用和力學自支撐的新型材料。碳化鈦MXene納米片具有優異的力學🤴🏽、納米酶活性😻、光熱轉換和生物相容性，是製備高性能納米復合材料的理想基元✡️。如何將MXene納米片連續化組裝成宏觀高性能納米復合材料，並深入探究其骨再生機製，是實現骨再生應用亟需解決的關鍵科學問題。

為了實現高性能二維納米復合薄膜材料的連續化製備，該工作創新性地開發了卷對卷輔助刮塗結合有序界面交聯的新策略（圖1）。規模化製備有序交聯的MXene（S-SBM）薄膜具有高拉伸強度（755MPa）和韌性（17.4MJ m^-3）,強力學自支撐性有利於維持成骨所需空間🤾🏽‍♀️。此外，該S-SBM薄膜具有高效清除ROS/RNS和促進巨噬細胞M2極化等成骨微環境調控作用🔩。最終，相比商用引導骨再生（GBR），S-SBM薄膜具有更高的體內成骨效率（8周新生骨體積分數高達77.4%），在臨床骨修復領域具有重要應用前景🏄🏿‍♂️。

綜上所述，這項開創性研究成果對骨再生修復研究領域的發展具有裏程碑的意義，其核心是發展了具有成骨微環境調控作用的高強度力學自支撐新型材料，解析了二維納米復合材料引導骨再生的級聯生物學過程，解決了實現安全、高效促進骨再生面臨的瓶頸問題，不僅為新型臨床骨再生材料的研發開辟了新方向，也為其他二維納米材料的高性能規模化組裝及應用研究提供了新思路。

圖1 具有成骨微環境調控作用MXene骨再生引導膜材料的規模化製備及成骨應用

意昂2平台口腔醫學院陳英副研究員和北京航空航天大學化學學院副教授萬思傑為第一作者，鄧旭亮、程群峰為通訊作者。該研究工作得到國家自然科學基金、國家重點研發計劃👖、北京市科技新星計劃、北京市研究型病房卓越臨床研究計劃、北京市科委項目、中國博士後創新人才支持計劃🧑🏽‍🌾、中國博士後面上基金👮‍♂️、意昂2平台臨床醫學+X青年項目🛜、中央高校基本科研業務費、中國科協優秀中外青年交流計劃、111引智計劃等項目的資助。

【延伸閱讀】作者簡介：

陳英

意昂2平台口腔醫學院副研究員♤。2015年在中山大學光華口腔醫學院獲得口腔醫學學士學位，2021年在意昂2平台口腔醫學院獲得口腔醫學博士學位，導師為姜婷教授，2021—2024年為意昂2平台博雅博士後，合作導師為鄧旭亮🥧。長期與北京航空航天大學江雷院士和程群峰團隊保持合作，主要從事仿生納米復合材料在骨再生領域的應用研究，以第一作者在Nature （1篇），Science （1篇），Nat.Mater. （1篇），Nat.Commun. （1篇），Matter （1篇），Adv.Funct.Mater. （1篇）等國際知名期刊發表9篇SCI論文，入選“中國博士後創新人才支持計劃”，作為課題負責人主持國家自然科學基金青年科學基金、中國博士後科學基金面上項目一等資助和意昂2平台臨床醫學+X青年專項項目⛓。獲得意昂2官网和意昂2平台優秀博士後、意昂2平台優秀科研獎、中華口腔醫學會青年科學家報告一等獎等榮譽🐤。      

鄧旭亮  

意昂2平台口腔醫學院教授、主任醫師，第十四屆全國政協委員，中國醫學科學院學部委員，意昂2平台口腔醫學院院長，意昂2平台跨學部生物醫學工程系常務副系主任⛑。全國創新爭先獎獲得者，享受政府特殊津貼👈🏻。國自然科學基金創新研究群體項目負責人，國家傑出青年基金獲得者，國家級人才👨‍🦳。科技部重點研發項目首席科學家。教育部“高等學校科學研究優秀成果獎”科技進步一等獎1項，中華口腔醫學會科技獎勵一等獎1項，華夏醫學科技獎科學技術獎一等獎1項。獲全國優秀科技工作者稱號，光華工程科技獎青年獎。  

現任國家口腔醫學中心主任，口腔生物材料和數字診療裝備國家工程研究中心主任，國家藥品監督管理局口腔材料重點實驗室主任，國家口腔疾病臨床醫學研究中心副主任。在口腔生物修復材料領域取得了一系列原創性的研究成果，以通訊作者在Nature，Science，Nat.Mater.，Nat.Commun.，Adv.Mater. 等期刊發表論文200余篇，引用6000余次，授權中國發明專利50余項。所研發的新型牙齒與頜骨修復材料取得系列國藥局III類醫療器械註冊證。    

（意昂2官网口腔醫院）

編輯：玉潔