近日，華東理工大學(xué)劉昌勝教授課題組在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《化學(xué)評(píng)論》上發(fā)表了題為“材料生物學(xué)的到來(lái):材料介導(dǎo)細(xì)胞行為和組織工程新視野”的綜述論文。

該論文倡導(dǎo)，要注重研究材料物化特性對(duì)細(xì)胞、組織/器官及整個(gè)生物體等不同層面的生物學(xué)功能的影響規(guī)律及相關(guān)機(jī)制，強(qiáng)調(diào)通過(guò)材料因素調(diào)控組織再生微環(huán)境，進(jìn)而提高生物材料的組織再生修復(fù)效果。

自上世紀(jì)美國(guó)麻省理工學(xué)院Robert Langer教授在美國(guó)《科學(xué)》雜志上提出組織工程概念以來(lái)，人們?cè)噲D研制含有細(xì)胞和支架的人工移植體，修復(fù)人體損傷組織。

這一經(jīng)典過(guò)程需要分離、培養(yǎng)和增殖細(xì)胞，之后將所得細(xì)胞和支架進(jìn)行預(yù)培養(yǎng)，最后植入修復(fù)。其中，材料的理化性能對(duì)生物學(xué)功能發(fā)揮具有十分重要的作用。

在回顧組織工程材料發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，上述劉昌勝課題組論文以材料組成和結(jié)構(gòu)對(duì)細(xì)胞和組織生物學(xué)行為的影響為主線，系統(tǒng)總結(jié)了材料理化性能對(duì)細(xì)胞和組織/器官等行為影響的生物學(xué)效應(yīng)。

基于材料對(duì)生物功能的影響規(guī)律，研究人員正式在這一篇論文提出“材料生物學(xué)”的新學(xué)科概念。

“材料生物學(xué)”注重研究材料理化性能對(duì)細(xì)胞、組織/器官及整個(gè)生物體等不同層面的生物學(xué)功能的影響規(guī)律及相關(guān)機(jī)制，通過(guò)對(duì)材料組成、性能和結(jié)構(gòu)的仿生優(yōu)化來(lái)構(gòu)建組織自身所需的微環(huán)境，從而主動(dòng)介導(dǎo)細(xì)胞募集、分化，利用組織自身修復(fù)機(jī)制啟動(dòng)人體天然修復(fù)潛力，促進(jìn)組織快速修復(fù)。

研究人員相信，材料生物學(xué)的提出將有力促進(jìn)材料學(xué)和生物學(xué)的交叉學(xué)科研究，豐富材料基因組數(shù)據(jù)庫(kù)，為未來(lái)具有真正仿生功能的新型高活性生物材料的個(gè)性化設(shè)計(jì)和規(guī)模化制備提供指導(dǎo)。

論文第一作者為華東理工大學(xué)材料學(xué)院李玉林副教授，合作者肖殷教授在澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)健康與生物醫(yī)學(xué)研究所工作。