突发奇想！科学家以藕纤维重塑骨骼

截至3月18日，《哪吒之魔童闹海》总票房突破150亿元，冲进全球票房前五。在这部影片中，太乙真人用藕粉给哪吒重塑肉身的情节令人印象深刻。殊不知，用莲藕重塑肉身并非纯属神话想象。日前，《中国科学报》从武汉轻工大学获悉，该校江雪玉博士团队的一项研究把莲藕变成破解人类骨骼修复难题的“神奇材料”，用于骨骼修复与再生，实现了现实版的“用藕重塑肉身”。

“偶遇”神话与科研

“太神奇了!”当太乙真人在《哪吒2》中用莲藕重塑哪吒身材的情节在网上爆发时，江雪玉不禁感叹:“我们的工作和神话真的一模一样!”

早在2022年，江雪玉团队就开始研究莲藕纤维的功能利用情况，2024年底开展的骨修复应用取得了初步成果。

据江雪玉介绍，骨折是日常生活中常见的健康问题，每年有数亿人被它困扰。传统的治疗方法有很多缺点，比如涂抹石膏、植入金属固定物等。——涂抹石膏不仅限制患者的行动，还可能导致肌肉长期萎缩;金属固定物可能会引起排斥反应，需要第二次手术取出，给患者带来额外的痛苦和经济负担。

莲藕纤维支架的出现为骨折治疗开辟了新的思路。莲藕纤维具有良好的生物相容性，可以与人体组织和谐共处，大大降低了排斥风险。它独特的多孔结构就像为细胞创造一个温暖的“家”，加速骨折部位的愈合。此外，莲藕纤维支架可以在体内逐渐降解，无需二次手术取出，避免了患者再次遭受手术。

神话中的“重塑身体”与科学家在再生医学和组织工程领域的研究目标不谋而合。虽然现实中的科学研究远比神话复杂，不可能像太乙真人那样瞬间完成身体重塑，但研究人员正在通过干细胞、3D生物印刷等技术，一步步探索人体组织修复和重建的奥秘。

江雪玉有时甚至会产生一些遐想：“古代神话传说与现代科学研究之间可能存在着一些跨越时空的联系。

“藕断丝连”的启发

团队在开发藕纤维支架的过程中，不小心发现了另一种婴儿——传统藕淀粉生产中的藕皮、藕节等“废料”。

起初，江雪玉团队在试图处理R&D莲藕的废弃部分时，偶然发现其天然纤维结构与生物相容性，非常适合作为仿生组织工程材料。

在一个关键实验中，团队培养了经过处理的莲藕纤维支架和小鼠间充质干细胞，显微镜下的画面让大家兴奋不已:细胞不仅能很好地附着在支架上，还能快速生长增殖，展现出强大的生命力。

但是，问题接踵而至——藕纤维支架的强度不够，就像一个“弱不禁风”的小瘦子，无法承受太大的压力。

为了克服这个问题，让它“升级打怪”，团队日夜学习，反复尝试各种方法。最后，他们成功提高了支架的机械性能，使其能够承受一定的压力和张力。

“就像给莲藕纤维穿上一件‘超级盔甲’，让它从一个普通的‘自然战士’升级为‘超级英雄’。这一突破意味着莲藕纤维支架不仅可以用于软组织修复，还可以在更复杂的组织工程领域脱颖而出。”研究人员介绍。

莲藕纤维支架在初步动物实验中表现出良好的组织再生效果，进一步验证了它作为“医疗神器”的可行性。

在这个实验过程中，研究人员也面临着挑战，支架材料不仅具有足够的机械强度，而且能够为细胞生长提供良好的环境。这时，莲藕材料的特点给了他们灵感。

即使莲藕的纤维结构断裂，内部联系仍然存在。受此启发，研究人员进一步研究发现，3D打印后的莲藕天然纤维多孔支架不仅能为细胞提供附着和生长空间，还能表现出优异的韧性和弹性，与骨组织所需的机械性能高度兼容。

研究人员对莲藕纤维支架的微观结构进行了深入研究，发现其“断而不离”的特点源于纤维之间的多层连接和交错排列。受此启发，他们设计了一种仿生支架材料，不仅可以支撑骨组织的再生，还可以降解吸收，成功解决实验中的关键问题。

莲藕骨支架。受访者提供图片

“风火轮”甜点的诞生

据《中国科学报》报道，江雪玉团队的“莲藕重生”成果不仅体现在医疗领域，还延伸到食品创新——团队用莲藕全粉打印的“风火轮”甜点，有望成为吞咽障碍患者的福音。

数据显示，世界上大约有5.9亿吞咽障碍的人在饮食上面临着巨大的挑战，普通食物可能会引起咳嗽或窒息的风险。江雪玉意识到，开发美味、营养、易于吞咽的食物可以大大提高这些特殊人群的生活质量。

在研究全莲藕粉时，团队发现其营养健康价值高，凝胶性和可塑性好，具有开发功能性食品的潜力。全莲藕粉质地柔软，易消化，使其成为理想的材料。

研究人员决定用3D打印技术制作营养精准的个性化食品，以满足吞咽困难患者的需求。从实验设计到现实，研究小组反复实验，优化产品配方和3D打印参数，确保“风火轮”能够在满足吞咽障碍患者食用质量要求的同时，提供人体所需的大部分营养元素。最后，这个创意甜点成功诞生了!

为什么叫“风火轮”?据团队成员介绍，哪吒的“风火轮”象征着速度和活力。用全藕粉打印的“风火轮”甜点，意味着加速特殊人群的恢复，保持健康和活力。

“正如‘风火轮’和莲藕纤维支架所象征的那样，我们希望未来的医疗器械能够更加智能化、自然化、人性化，真正实现‘医疗食品同源’。”江雪玉说。