软骨是人类必不可少，也是十分重要的器官之一。但由于意外或疾病等因素，软骨可能会出现丢失或摘除。而患者想要移植软骨也在技术上和来源上存在诸多障碍。不过，随着生物仿生学的兴起，特别是在医学领域的应用，似乎为患者打开了另一扇大门。

　　

　　再生医学网获悉，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室材料表/界面课题组聚焦于研究高性能仿生水润滑材料。近期，该课题组与英国帝国理工学院等合作，构筑了新型仿生层状关节软骨水润滑材料，实现宏观粗糙尺度接触工况下高承载、低摩擦和抗磨损性能的统一，促进高性能软物质水润滑材料走向实际工程应用。

　　研究人员通过认识、学习和分析天然关节软骨的界面水润滑机制、生化结构分布特征和特殊的机械应力耗散机制，提出新型双层结构化聚合物刷/水凝胶复合材料的制备策略。研究人员将引发剂接枝于高强度双交联水凝胶网络中，经过原子转移自由基聚合（ATRP），聚合物刷从凝胶亚表面生长出来并缠绕进水凝胶网络中，实现典型的分层结构。

　　材料上层由于离子型聚合物刷的存在，形成疏松的岛状结构且具有更高水化程度，起到润滑减磨的作用；下层的凝胶保持致密的网络结构，赋予材料更高的承载能力。研究表明，表层和底层的厚度及两层的力学模量匹配度是控制界面润滑性能的关键因素。仿生层状材料在相对较高的负载（~10 N，接触应力~8.5 MPa）条件下，经过50000次的往复循环摩擦后，其表面摩擦系数仍可稳定维持在0.025左右，证明了其润滑性能。

　　科研人员通过观察材料表面磨痕形貌，发现经过50000次的循环测试后，材料表层几乎没有磨损现象，验证了此类材料的抗磨损能力。研究团队与帝国理工学院教授D.Dini团队合作，从界面润滑和接触力学双重角度对实验结果进行系统性理论解释，明确仿生层状关节软骨材料的润滑、承载和抗磨损机制。

　　最后，再生医学网认为，随着该项研究成果的问世，相信在不久之后将转化为临床应用。届时，相信能够为许多患者提供极大的便利，从而彻底解决这个困扰了临床医生多年的难题。更为重要的是，该项研究成果也从侧面反映了我国医学科研的能力与实力。