武汉轻工大学团队利用藕材料与3D打印制作骨骼支架 以藕塑骨，从“哪吒”走进现实

本报记者  吴  君《人民日报》（2025年04月08日　第　11　版）

在电影《哪吒之魔童闹海》中，太乙真人用莲藕为哪吒、敖丙“重塑肉身”的情节令观众印象深刻。近期，武汉轻工大学食品科学与工程学院易阳教授团队用藕制作骨骼支架，提高了骨愈合率，“以藕塑骨”走进现实。

“我们团队成立于2013年，次年就开始研究莲藕。”在武汉轻工大学（金银湖校区）食品科学与工程学院的实验室里，易阳回忆起科研历程。起初，团队主要研究莲藕的营养和保鲜。一次企业调研中，他们发现莲藕加工总会产生20％以上的“边角料”，通过进一步研究，发现其具有天然的纤维结构和生物相容性。

“如果用莲藕制作骨支架等仿生组织工程材料，是不是也能让损坏的生物组织得到修复？”受到成语“藕断丝连”的启发，团队成员江雪玉研究发现，藕纤维素经纳米化处理后可形成纤维束，纤维束表面的羟基基团可以吸附钙离子，从而促进骨矿化，“莲藕的‘边角料’可以做成骨支架。”

然而，骨支架需要同时兼顾支架机械强度、适应性以及降解性能，藕纤维支架能行吗？

“传统的骨修复方式，是在破损或断裂的骨头处安装定制支架，保护伤口的同时，让骨细胞能够沿着支架增殖。”江雪玉介绍，莲藕中含有大量淀粉、纤维素等大分子，还有多酚、多糖等抗炎、抗氧化活性成分，用莲藕材料制作骨支架，不仅韧性和强度高，还能随着骨组织重建逐渐降解。

2024年，团队首次成功将藕纤维提取出来，通过添加不同比例的水、藕淀粉等成分，借助3D打印技术，将莲藕转化成有生物相容性和可调机械强度的骨支架。

“按照骨折或者骨裂的情况，可以定制出不同类型的骨支架。”江雪玉现场演示，只需两三分钟，一个指甲盖大小的骨支架就打印好了，支架里的孔隙只有针孔大小。“调整相关参数，就能打印出不同孔隙大小和厚度的骨支架，其强度和韧性也不同。”说着，江雪玉又将打印出的骨支架放到乙醇溶液里，10分钟过后，软嫩的骨支架就如《哪吒之魔童闹海》中的情景一样凝固定型。

江雪玉介绍，团队已经与医学团队合作，实验结果显示，骨折的动物在植入藕材料制作的骨支架后，8周内骨愈合率可达95％，愈合的新生骨密度和骨小梁厚度显著高于非支架组的动物，且骨骼强度与原骨相当。这初步证实了“藕骨”能促进细胞生长、血管生成和骨基质沉积，加速骨修复。

“虽然从实验室到临床推广的每一步都不容易，但我们会像‘哪吒’一样，勇往直前闯难关。”易阳说。