10月8日消息，ETH苏黎世、美国麻省理工学院（MIT）、瑞典乌普萨拉大学及哈佛医学院合作团队在《通讯-材料》（Communications Materials，10月3日在线发表）报告了一种钛-水凝胶复合植入平台，尝试解决人工关节领域「低摩擦软材料」与「高刚度骨固定」难以兼得的结构性矛盾。

该平台将可调聚乙烯醇/聚丙烯酰胺（PVA/PAAm）水凝胶与Ti6Al4V钛合金件集成：钛件表面经硅烷修饰建立化学键合，同时采用三周期极小曲面（TPMS）多孔结构让水凝胶长入形成机械互锁，两类界面策略叠加形成强韧连接。实验室测试中，该体系在髋关节假体上完成50万次承载循环下保持低摩擦；人工椎间盘原型验证了冲击能量吸收能力；体系还支持抗生素可控缓释，且体外细胞相容性良好。

传统金属植入物强度可靠但刚度过高、刚性摩擦副摩擦偏大；水凝胶摩擦低、含水率高、力学性能接近软组织，但强度与耐久性限制了承重应用。此前的解决方案难以在解剖相关的假体几何形状下保持结构完整性，该研究通过3D打印钛件实现几何自由度，被定位为向「硬软组织 bridging」通用平台迈出的一步。

对骨科器械与植入材料产业而言，若该平台走向临床转化，兼具低摩擦与稳固固定的关节假体将有望延长使用寿命、降低翻修率，而抗生素缓释功能可对抗假体周围感染——关节置换最主要的并发症之一。 （来源：AZoM）