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　　記者10月16日從昆明理工大學獲悉，該校建筑工程學院教授李帥率生物力學及微納米軟材料力學研究團隊，在生物力學超材料與生物醫(yī)學交叉方向取得新突破。團隊提出一種可實現(xiàn)非膨脹效應、匹配人體椎間盤剛度的超材料設計方案，應用前景廣闊。相關成果日前發(fā)表于國際期刊《國際固體與結構雜志》。

　　椎間盤損傷修復是骨科臨床一大難題，傳統(tǒng)植入材料在受壓、受拉時容易向外膨脹，擠壓周邊組織，難以與人體椎間盤力學狀態(tài)適配。研究團隊把普通六邊形蜂窩與內(nèi)凹六邊形蜂窩結構組合設計，借助結構轉換器，讓兩種結構分別承擔拉伸、壓縮載荷。無論受壓還是受拉，材料都向內(nèi)收縮，實現(xiàn)非膨脹效果。

　　研究團隊通過搭建理論模型，開展數(shù)值仿真，選用光敏樹脂、尼龍、聚乳酸開展3D打印與力學測試，實驗、模擬、理論結果保持一致。細胞實驗證實，這三類材料細胞存活率超98%，不存在細胞毒性，生物相容性良好。

　　據(jù)悉，基于患者影像數(shù)據(jù)，這套方案還支持個性化逆向設計。科研人員可迭代調整結構參數(shù)，讓植入物力學性能貼合患者椎間盤真實情況;針對結構承載短板，還可填充醫(yī)用硅膠，進一步保障植入物穩(wěn)定可靠。

　　該成果為椎間盤修復提供全新材料思路，能夠減少應力遮擋，實現(xiàn)植入物與椎體力學協(xié)同。這套超材料設計思路，同樣對血管、食管支架，骨與軟骨替代等個性化醫(yī)用植入物研發(fā)具備參考價值。

       (記者：趙漢斌  編輯：郭成）