在電影《哪吒之魔童鬧海》中，太乙真人用蓮藕為哪吒、敖丙“重塑肉身”的情節(jié)令觀眾印象深刻。近期，武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院易陽(yáng)教授團(tuán)隊(duì)用藕制作骨骼支架，提高了骨愈合率，“以藕塑骨”走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
“我們團(tuán)隊(duì)成立于2013年，次年就開(kāi)始研究蓮藕。”在武漢輕工大學(xué)（金銀湖校區(qū)）食品科學(xué)與工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)室里，易陽(yáng)回憶起科研歷程。起初，團(tuán)隊(duì)主要研究蓮藕的營(yíng)養(yǎng)和保鮮。一次企業(yè)調(diào)研中，他們發(fā)現(xiàn)蓮藕加工總會(huì)產(chǎn)生20%以上的“邊角料”，通過(guò)進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)其具有天然的纖維結(jié)構(gòu)和生物相容性。
“如果用蓮藕制作骨支架等仿生組織工程材料，是不是也能讓損壞的生物組織得到修復(fù)？”受到成語(yǔ)“藕斷絲連”的啟發(fā)，團(tuán)隊(duì)成員江雪玉研究發(fā)現(xiàn)，藕纖維素經(jīng)納米化處理后可形成纖維束，纖維束表面的羥基基團(tuán)可以吸附鈣離子，從而促進(jìn)骨礦化，“蓮藕的‘邊角料’可以做成骨支架。”
然而，骨支架需要同時(shí)兼顧支架機(jī)械強(qiáng)度、適應(yīng)性以及降解性能，藕纖維支架能行嗎？
“傳統(tǒng)的骨修復(fù)方式，是在破損或斷裂的骨頭處安裝定制支架，保護(hù)傷口的同時(shí)，讓骨細(xì)胞能夠沿著支架增殖。”江雪玉介紹，蓮藕中含有大量淀粉、纖維素等大分子，還有多酚、多糖等抗炎、抗氧化活性成分，用蓮藕材料制作骨支架，不僅韌性和強(qiáng)度高，還能隨著骨組織重建逐漸降解。
2024年，團(tuán)隊(duì)首次成功將藕纖維提取出來(lái)，通過(guò)添加不同比例的水、藕淀粉等成分，借助3D打印技術(shù)，將蓮藕轉(zhuǎn)化成有生物相容性和可調(diào)機(jī)械強(qiáng)度的骨支架。
“按照骨折或者骨裂的情況，可以定制出不同類(lèi)型的骨支架。”江雪玉現(xiàn)場(chǎng)演示，只需兩三分鐘，一個(gè)指甲蓋大小的骨支架就打印好了，支架里的孔隙只有針孔大小。“調(diào)整相關(guān)參數(shù)，就能打印出不同孔隙大小和厚度的骨支架，其強(qiáng)度和韌性也不同。”說(shuō)著，江雪玉又將打印出的骨支架放到乙醇溶液里，10分鐘過(guò)后，軟嫩的骨支架就如《哪吒之魔童鬧海》中的情景一樣凝固定型。
江雪玉介紹，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)與醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)合作，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，骨折的動(dòng)物在植入藕材料制作的骨支架后，8周內(nèi)骨愈合率可達(dá)95%，愈合的新生骨密度和骨小梁厚度顯著高于非支架組的動(dòng)物，且骨骼強(qiáng)度與原骨相當(dāng)。這初步證實(shí)了“藕骨”能促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)、血管生成和骨基質(zhì)沉積，加速骨修復(fù)。
“雖然從實(shí)驗(yàn)室到臨床推廣的每一步都不容易，但我們會(huì)像‘哪吒’一樣，勇往直前闖難關(guān)。”易陽(yáng)說(shuō)。
《 人民日?qǐng)?bào) 》（ 2025年04月08日 11 版）