柔性电子技术是当今最令人激动和最有前景的技术之一，受到学术界和工业界的广泛关注。随着研究的深入，将柔性电子纳米材料应用到医疗领域成为一大热点。近日，西班牙的科学家们探讨了利用柔性电子纳米材料进行骨骼修复的未来可能性。

来自巴塞罗那纳米科学与技术研究所（ICN2，位于巴塞罗那自治大学（UAB）校区，从属于巴塞罗那科学技术学院（BIST）系统）的研究人员发现，骨骼也具有柔性电。他们认为，柔性电对骨组织再生和日常中发生的多种微骨裂可能起到作用。由Gustau Catalan教授领导的ICN2氧化物纳米物理小组近日在《Advanced Materials》上报告了这些发现，主要作者是FabiánVásquez-Sancho。这项研究对假肢工业和仿生自愈材料的发展具有潜在的意义。

已知骨骼在压力下产生电流，刺激自我修复和重塑。首例报道发生在五十年代末，最初认为是由骨骼的有机成分——胶原蛋白的压电性所致。然而，研究已经在没有胶原蛋白的情况下观察到骨修复的标志物，表明其他效应正在发挥作用。在这项研究中，ICN2的研究人员已经揭示了这样一种效应：骨骼矿物成分的柔性电效应。

柔电性是一些材料的特性，在施加不均匀的压力时使它们发出小电压。这种反应非常受局限，在离开最大压力点时变得越来越弱。在微裂缝中，它存在于裂缝的前缘或尖端，这是一个原子大小的地方，根据定义，它集中了一种材料在完全破裂之前能够承受的最大应变力。其结果是一个这种程度的柔性电场出现在裂缝附近，它掩盖了胶原蛋白的压电效应。

通过研究骨骼和纯骨矿物质（羟磷灰石）中的应变梯度，研究人员能够计算出这个电场的精确量级。他们的发现表明，骨修复细胞感知的裂缝尖端在所需的50微米内足够大，直接影响该过程中的柔性电。

此外，由于已知该细胞（成骨细胞）附着在尖端附近，负责合成新的骨组织，所以作为损害的中心，这个点将出现电场分布信号，随着裂缝愈合，成为修复的移动信标。

研究结果对于假肢行业展现出了新的希望，在这些行业中，复制或放大这种柔性电效应的新材料可以用来引导组织再生，使植入物同化更成功。

（环球医学编辑：石 岩）

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