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  輸尿管狹窄是泌尿系統中的常見病癥之一，若得不到及時治療，會引發腎積水、尿毒癥和腎衰竭等各種并發癥。輸尿管支架的放置是臨床上治療輸尿管狹窄的有效方法，然而，長期使用會導致鈣鹽沉積、結石和感染等問題。因此，開發具有抗菌和抗狹窄功能的輸尿管支架顯得尤為重要。該研究中，將聚二氧雜環己酮（Polydioxanone,PDO）單絲編織成管狀支架，并在其表面涂覆了含有雷帕霉素（Rapamycin, RAPA）和紫杉醇（Paclitaxel,PTX）的絲素蛋白（Silk fibroin, SF）微球。并在支架內層形成了一層具有荷葉仿生結構的莫西沙星（Moxifloxacin, MFX）薄膜，從而制備出一種具有抗菌和抗狹窄功能的復合輸尿管支架。體外藥物釋放研究表明，RAPA和PTX可實現長達168小時的持續釋放，其累積釋放率分別為40.36%和38.21%。荷葉仿生結構的絲素蛋白薄膜展現出微納米結構和疏水性的“荷葉效應”。該材料的生物相容性和抗狹窄特性在體外和體內實驗中得到了驗證，并通過大鼠膀胱模型驗證了輸尿管支架的防結痂性能。

  2025年6月16日，蘇州大學現代絲綢國家工程實驗室李剛教授、蘇州大學附屬第一醫院泌尿外科李峰副主任醫師與蘇州大學附屬第四醫院泌尿外科沈罡主任醫師合作，設計開發了一種具有抗菌和抗狹窄功能的絲素蛋白基可降解載藥輸尿管支架，并已授權中國和美國發明專利。該項研究工作以“Silk fibroin/dual drugs elutingpolydioxanone monofilament braidedureteral stent with antibacterial and anti-stenotic functions”為題發表在國際權威學術期刊《International Journal of Biological Macromolecules》上。蘇州大學碩士研究生段立蓉、實驗動物中心王婧、蘇大附四院泌尿外科繆志俊為共同第一作者，蘇州大學李剛教授、蘇大附一院泌尿外科副主任醫師李峰、蘇大附四院泌尿外科主任醫師沈罡為共同通訊作者。合作作者包括左都林、孫瑋瑋、李露、楊反磊和鄧超。該研究得到了國家自然科學基金、蘇州市衛生健康委員會項目、國家重點研發計劃、科技部科技合作計劃以及江蘇省科學技術廳項目的支持。

  團隊采用立錠式編織技術將PDO單絲編織成管狀支架，并在支架內外表面負載了SF/ RAPA/PTX藥物緩釋微球和荷葉仿生結構SF/MFX薄膜，從而構建了一種兼具抗菌和抗狹窄功能的復合輸尿管支架。所研制的輸尿管支架不僅具有良好的生物力學性能，還能有效抑制成纖維細胞和永生化輸尿管上皮細胞的增殖。該支架對金黃色葡萄球菌的抗菌性能遠超ISO 20645:2004標準，顯示出優異的抗菌性能。細胞實驗結果顯示：復合輸尿管支架有效地抑制了成纖維細胞的過度生長和膠原蛋白的沉積。通過植入大鼠皮下實驗，分別在7天和28天后，組織學分析顯示僅有輕微的炎癥和異物反應。在大鼠膀胱植入實驗中，支架結構保持完整且具有穩定的生物力學支撐性能。在移除載有RAPA-PTX-MFX的輸尿管支架后，從膀胱中收集的尿樣中未發現細菌菌落，這表明復合輸尿管支架能夠在體內實現長期的抗菌效果。

圖1.載藥可降解輸尿管支架的制備與評價流程圖

圖2.輸尿管支架搭載SF藥物微球的特性分析；A.微球的粒徑及掃描電子顯微鏡圖像；B.RAPA和PTX的包封率；C.RAPA和PTX的藥物載量；D.相對分散指數分析；E.藥物負載微球的粒徑分布分析；F. RAPA緩釋曲線；G. PTX緩釋曲線。

圖3.具有荷葉仿生結構的SF薄膜特性分析；A.荷葉表面形態(a)、PDMS (b)和荷葉結構的SF薄膜(c)；B.荷葉結構的SF薄膜水接觸角測試：(a)對照組（普通SF薄膜），(b)載藥SF薄膜，(c)載藥荷葉結構的SF薄膜，（d，e，f）0.5 mg/mL、1 mg/mL和1.5 mg/mL的MFX載藥荷葉結構的SF薄膜；C.抗菌區；D.抗菌區寬度圖；E.防污測試圖像；F.荷葉結構載藥SF薄膜的緩釋性能。

圖4. 膀胱植入動物實驗結果；A.輸尿管支架膀胱置入流程圖；B.蘇木精和伊紅（H&E）組織學檢測

  上述研究結果表面，該團隊開發的絲素蛋白基載藥可降解輸尿管支架具有良好的力學性能、藥物緩釋性能、生物相容性、抗菌性能和抗狹窄功能，并已授權中國和美國發明專利，該研究為新型抗菌/抗狹窄輸尿管支架的研發提供了新思路，具有潛在的應用價值。

  原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.145304

通訊作者簡介：

  李剛，蘇州大學教授、博導，江蘇省第十五批“六大人才高峰”高層次人才、江蘇省僑聯青年委員會委員、香港理工大學江蘇校友會副會長。香港理工大學博士、美國塔夫茨大學訪問學者（導師：美國工程院David Kaplan院士）。長期在絲蛋白生物材料、醫用和智能紡織材料等交叉領域開展研究。在Advanced Functional Materials、Biomaterials等期刊發表學術論文150余篇，已授權美國、日本和中國專利50余件。主持國家重點研發計劃課題、國家自然科學基金面上項目等項目30余項，曾獲中國絲綢領域十大科技進展獎、中國商業聯合會科技進步獎、香港首屆創新大賽冠軍、江蘇省十大行業優秀成果獎等榮譽。主要學術兼職為中國生物材料學會高級會員、智能仿生材料分會委員、中國科協培訓和人才服務中心、國家藥監局器審中心、中國和奧地利國家自然科學基金、“霍英東”科教獎和泰晤士高等教育世界大學排名函評專家（https://web.suda.edu.cn/tcligang）。

  李峰，醫學博士，碩士生導師，蘇州大學附屬第一醫院泌尿外科副主任醫師，蘇州市泌尿外科結石學組秘書。致力于研究泌尿系結石，輸尿管狹窄及急性腎功能損傷，在國內外權威期刊發表論文10余篇，申請國內外專利3項，其中美國和中國發明專利各1項。

  沈罡，醫學博士，蘇州大學附屬第四醫院泌尿外科主任醫師，副教授，碩士研究生導師；中國醫師協會泌尿外科醫師分會青年委員、江蘇省醫師協會男科分會委員、江蘇省醫師協會泌尿外科醫師分會腫瘤學組委員、江蘇省醫師協會醫學機器人專業委員會委員、蘇州市醫學會泌尿外科分會委員；主持江蘇省科技廳等課題多項，以第一/通訊作者發表SCI等學術論文20余篇，美國New York-Presbyterian University Hospital of Columbia and Cornell訪問學者。