关节软骨损伤危害着数千万人的健康，关节软骨损伤后自我修复能力较弱，会给患者带来巨大痛苦和困扰。组织工程,再生医疗技术，比如，PVA水凝胶的应用是近年来兴起的修复软骨损伤的方法，为治疗关节软骨损伤带来新的希望。

近日，美国杜克大学的Benjamin J. Wiley等研究人员，报道了首个在拉伸和压缩中均具有软骨强度和模量的水凝胶，有望成为替代受损软骨的极佳候选材料，这对于软骨损伤治疗具有重大意义。

研究人员通过用聚乙烯醇（PVA）-聚（2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸钠盐）（PAMPS）双网络水凝胶渗透细菌纤维素（BC）纳米纤维网络来实现水凝胶的这些特性。软骨，即软骨组织，由软骨细胞和细胞间质组成，软骨内的基质呈凝胶状态，具有较大韧性。BC可提供抗拉伸轻度，这种强度类似于软骨中的胶原蛋白，而PAMPS能够提供固定的负电荷和渗透恢复力，相当于软骨聚集蛋白聚糖的作用。

这种水凝胶没有细胞毒性，对身体安全无害，且具有与软骨相同的聚集模量和渗透性，其在有限压缩下能够像软骨一样随时间变化的变形，并且在10万次循环中表现出与软骨等效的拉伸疲劳强度。值得一提的是，它的摩擦系数比软骨低45％，耐磨性是目前矫形外科手术中用于修复或替代关节软骨的PVA水凝胶的4.4倍。

参考文献：Feichen Yang, et al. A Synthetic Hydrogel Composite with the Mechanical Behavior and Durability of Cartilage. Advanced Functional Materials, 2020.DOI：10.1002/adfm.202003451