韧带或肌腱损伤是常见的运动伤害，治疗难度大。新加坡研究人员利用纳米技术和组织工程，成功研制出人造韧带和肌腱，有望为患者提供更有效的治疗方案。这项技术类似于土木工程中的钢骨水泥结构：人造韧带以生物材料制成的支架为骨架，再铺上干细胞，最终形成功能性组织。

研究由新加坡国立大学的郭子洪博士和杜寿禄博士领导。郭博士是杨潞龄医学院整形外科研究副教授，杜博士是工程学院生物工程系副教授。支架材料采用聚乳酸与聚羟基乙酸共聚物（PLGA），这是一种可生物降解的材料，在体内分解后无害。PLGA被制成直径约0.7毫米的细丝，编织成渔网状支架。由于干细胞无法直接附着于大孔洞，杜寿禄利用纳米技术，在孔洞中填充直径仅400纳米的网状细丝（约头发直径的千分之一），从而有效捕获干细胞。

支架制备完成后，铺上取自人体骨髓的干细胞。干细胞具有多向分化潜能，可生长成各种组织。约4周后，支架降解，留下细胞组织。为诱导干细胞向韧带方向分化，研究团队使用生物反应器对细胞组织施加周期性收缩和伸展力，模拟体内力学环境，促进韧带形成。

研究计划于明年1月在兔子身上进行动物实验。若成功，将进一步在羊和猪等大型动物中验证，最终进入人体临床试验。郭子洪指出，动物与人类的韧带在结构和力学特性上存在显著差异，因此动物实验至关重要。他估计，人造韧带至少还需10年才能成为临床疗法，包括7-8年的人体试验和FDA审批。

目前，团队也在探索更优的生物材料，如蚕丝。蚕丝具有更高的强度和韧性，可制成更坚固的支架，从而提升人造韧带和肌腱的力学性能。杨潞龄医学院整形外科自2000年开始相关研究，工程学院生物工程系则于两三年前加入。

现有韧带损伤治疗方法包括自体移植、异体移植和传统人造韧带，但失败率较高。自体移植需切除患者自身其他韧带，异体移植存在免疫排斥风险，传统人造韧带缺乏组织工程支持。郭子洪表示，美国约有17万患者等待韧带修复，市场需求巨大。此外，该技术还可用于修复皮肤、器官甚至血管，具有广泛的应用前景。