东华大学张耀鹏、牛欠欠/上海市第六人民医院魏海峰：基于金属离子调控丝素蛋白基摩擦纳米发电机，用于预防肌萎缩，为电刺激治疗提供新思路
对受损神经或失神经肌肉施加电刺激能够显著修复神经功能并预防肌萎缩。摩擦纳米发电机（TENG）可收集机械能转化为电能并用于电刺激。然而，全降解型TENG的摩擦电性能以及电刺激效果仍有待优化与验证。本论文基于金属离子调控丝素蛋白（SF）的摩擦电性能，制备出兼具完全可生物降解性、生物相容性和高输出性能的SF-TENG。这种SF-TENG展现出优异的电刺激修复效果，并用于受损坐骨神经及其支配肌肉的功能恢复。锂离子有效提高了SF的介电常数及失电子能力。SF-TENG的最高输出功率密度为128 mW/m2，优于大多数已报道的完全可生物降解的TENG。通过评估形态、蛋白表达水平、神经/肌肉功能来评价受损神经及其支配肌肉的恢复情况。在SF-TENG的电刺激作用下，受损神经及其支配肌肉的功能恢复情况显著接近正常神经和肌肉。这种TENG在实现体内自供能、电刺激修复以及生物降解方面具有巨大潜力，有望作为一种用于神经、肌肉和组织损伤治疗的植入式电刺激器。论文第一作者为东华大学先进纤维材料全国重点实验室青年研究员牛欠欠，共同通讯作者为东华大学张耀鹏研究员和上海交通大学医学院附属第六人民医院魏海峰副主任医师。共同作者为东华大学本科生梁文豪，范苏娜副研究员、姚响副研究员，上海交通大学医学院附属第六人民医院博士后沈君劼。
图1 本文核心研究思路示意图
原文信息：Qianqian Niu, Junjie Shen, Wenhao Liang, Suna Fan, Xiang Yao, Haifeng Wei*, Yaopeng Zhang*, Fully biodegradable ion-induced silk fibroin-based triboelectric nanogenerators with enhanced performance prevent muscle atrophy, Biomaterials 2025, 318, 123185
https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2025.123185
