［本站讯］近日，集成电路学院/未来技术学院钱凯教授团队在“医工交叉”—医疗健康监测及组织修复领域取得新进展，该团队与山东省中医院康复中心主任张杨、山东大学齐鲁医院康复科主任岳寿伟、骨科-关节运动医学科主任王呈合作开发了用于韧带重建及康复训练的智能水凝胶韧带，相关成果以“Directional Anneal-Casting Strategy Enables Mechanically Enhanced Biomimetic Hydrogel for Ligament Reconstruction”为题，发表在Composites Part B: Engineering(中科院一区Top期刊，影响因子12.7)，集成电路学院博士研究生朱赫为论文第一作者，山东大学集成电路学院为该论文第一完成单位。

近年来，前交叉韧带（ACL）和髌韧带的损伤发病率显著上升，全球范围内，每1250人中就有一人需要进行ACL重建手术，这种损伤对个人活动能力和生活质量构成了严峻挑战。手术重建是目前断裂韧带修复的主要治疗方式，一方面，自体移植物和同种异体移植物因其固有的生物活性受到青睐，但具有二次创伤及来源有限等局限性。而传统人工拉丝韧带在力学性能、生物相容性等方面与天然韧带存在显著差距，无法实现生物韧带的全仿生；另一方面，在康复训练过程中，上述策略不能实时监测并反馈所受应力情况，不利于患者的个性化康复治疗。因此，当前亟待开发一种既能克服现有材料局限性，又能实现实时监测应力反馈的新型韧带修复材料，以满足临床需求。

在本研究中，提出了基于定向退火物理交联策略的全仿生智能水凝胶韧带，将智能传感与生物仿生理念相结合，用于韧带、肌腱等组织损伤修复与康复训练指导。通过调制水凝胶内部水分子的定向迁移，形成跨尺度的分层孔隙结构，在微观结构、力学特性和含水量方面可实现与天然韧带/肌腱的高度匹配。在活体动物实验中，智能水凝胶韧带被用于兔子ACL的植入性重建，结果显示该韧带具有良好的生物相容性，能够恢复损伤部位的力学支撑和运动功能。同时，该韧带能实时监测受力状态和弯曲角度，有效解决了人工韧带缺乏应力反馈的问题，显著提升了术后恢复效率。

钱凯教授团队长期聚焦于从事智能柔性“感-存-算一体化”电子器件研究，主要包括忆阻器 (RRAM) 存储/类脑神经芯片、集成电路封装、透明可穿戴电极、医疗健康监测及组织修复传感器等研究领域并取得了一系列进展。