北京大學口腔醫學院鄧旭亮教授課題組和北京航空航天大學化學學院程群峰教授課題組在二維納米復合材料連續化制備及骨再生應用研究領域取得最新進展，相關成果以《連續化制備的高強度碳化鈦薄膜用于高效促成骨》為題日前發表于《自然》雜志。

　　該工作開發了具有成骨微環境調控作用的高強度自支撐MXene骨再生引導膜材料，實現了高效率的骨再生效果，開辟了MXene納米復合薄膜材料在骨再生領域的新應用。這項研究解決了實現高效、安全促成骨的長期挑戰，深入解析MXene納米復合薄膜引導骨再生的級聯生物學過程，為其他二維納米材料的高性能規模化組裝及生物醫學應用研究提供了新思路。

　　發展具有骨再生微環境調控作用的高強度自支撐新型材料，是實現高效、安全促成骨的關鍵策略，具有重要的臨床意義和經濟價值。目前，臨床應用的骨再生引導膜材料雖具備一定機械強度，但不具備調控成骨微環境作用，包括清除活性氧/活性氮等促炎相關分子，限制了其成骨效果。因此，亟待開發兼具骨再生微環境調控作用和力學自支撐的新型材料。碳化鈦MXene納米片具有優異的力學、納米酶活性、光熱轉換和生物相容性，是制備高性能納米復合材料的理想基元。如何將MXene納米片連續化組裝成宏觀高性能納米復合材料，并深入探究其骨再生機制，是實現骨再生應用亟需解決的關鍵科學問題。

　　為了實現高性能二維納米復合薄膜材料的連續化制備，該工作創新性地開發了卷對卷輔助刮涂結合有序界面交聯的新策略。規模化制備有序交聯的MXene(S-SBM)薄膜具有高拉伸強度(755 MPa)和韌性(17.4 MJ m-3),強力學自支撐性有利于維持成骨所需空間。相比商用引導骨再生，S-SBM薄膜具有更高的體內成骨效率(8周新生骨體積分數高達77.4%)，在臨床骨修復領域具有重要應用前景。

　　“這項開創性研究成果，對骨再生修復研究領域發展具有里程碑意義，其核心是發展了具有成骨微環境調控作用的高強度力學自支撐新型材料，解析了二維納米復合材料引導骨再生的級聯生物學過程，解決了實現安全、高效促進骨再生面臨的瓶頸問題，不僅為新型臨床骨再生材料研發開辟新方向，也為其他二維納米材料的高性能規模化組裝及應用研究提供了新思路。”鄧旭亮說。