前沿成果 | 新型医疗植入材料5大成果推荐！ 206期

栏目介绍：我们汇聚了国内外大量的优质成果库资源，均可转化交易，本期精选了5大新型医疗植入材料成果。如果你对本文提到的技术成果感兴趣，欢迎与企知道联系。

成果目录：
1.可降解医用锌合金植入材料
2.3D打印技术制备骨修复植入材料
3.颌面骨修复植入材料骨诱导修饰技术研究
4.抗菌/促成骨医用钛合金植入器械的应用研究
5.新型眼用植入物的构建和植入材料改性技术

1. 可降解医用锌合金植入材料

锌以及合金具有良好的生物相容性和合适的降解速率，作为可降解的金属医用植入材料具有广阔应用前景，然而，较低的强度导致的失效问题是制约其在实际临床使用过程中的重要瓶颈。而传统的合金强化方法通常在提高锌合金强度的同时会降低塑性，这给较细的血管支架的压力加工成形带来了困难。

通过集成计算材料工程的思想，采用第-性原理计算方法和CALPHAD方法进行合金成分设计，并且创新地将超高压制备方法引入医用锌合金的组织调控，比如超高压固溶处理可以通过压力影响合金的相变热力学和动力学，极大提高合金元素在锌合金中的固溶度，实现对合金显微组织的细化和析出相的尺寸、形貌和相结构的调控，可在不降低合金塑性的前提下，大幅提高合金的强度并实现均匀腐蚀，使得材料力学性能在降解过程中与降解速度相匹配，满足可降解医用植入材料的基本要求。

技术成熟度：通过中试阶段

成果来源：湘潭大学

2. 3D打印技术制备骨修复植入材料

针对生物陶瓷、生物医用高分子材料及其复合材料，采用3D打印技术制备符合个性化、结构/强度/降解特性可调节、多组分协同的骨修复植入材料，包括生物陶瓷植入材料和生物陶瓷/高分子复合长效药物缓释植入材料。

生物陶瓷植入材料功能：骨缺损占位支撑；修复各种骨性空隙、空洞及缺损；负重部位骨折、骨缺损修复（在固定器械和材料辅助下）；植入器械表面修饰，提升生物活性。

3D打印生物陶瓷植入材料（生物玻璃，羟基磷灰石，磷酸钙等）长效药物缓释植入材料功能：抗感染（感染引起的骨不连；植入金属器械取出后旷置部位感染控制；内固定植入物引起的感染）；协同成骨（小分子药物缓释与生长因子缓释）；病灶清除手术或清创术后的占位支撑，诱导骨再生，原位药物持续缓释化疗（骨结核、骨肿瘤等）。

技术成熟度：已有样品

成果来源：上海理工大学

3. 颌面骨修复植入材料骨诱导修饰技术研究

钛及其合金已广泛用作人工膝关节、股关节、口腔种植体等，但钛金属的生物活性具备潜在的可扩展性，其本身不与周围骨组织形成有效骨结合，因此，需要对钛金属植入材料表面修饰，以期提高钛表面骨诱导性能。

根据现有金属植入材料表面改性的技术进行总结发展，综合利用羟基磷灰石沉积（喷涂、溅射、溶胶凝胶）和物理（激光、电化学、电弧）和化学（酸碱）法来诱导形成活性涂层。

目前，根据颌面骨修复植入材料的临床需求进行发展延伸，定制化对金属植入材料的表面进行物理、化学和机械改性，金属植入材料表面修饰无机涂层（羟基磷灰石）和生化功能的有机涂层（酶、蛋白、药物）形成复合涂层。

技术成熟度：可以量产阶段

成果来源：吉林大学

4. 抗菌/促成骨医用钛合金植入器械的应用研究

医用钛及钛合金是矫形外科临床应用最广泛的医用金属材料(人工关节、脊柱、种植牙等)。然而，相关植入体使用寿命短，是临床应用面临的普遍挑战！根本原因在于钛及钛合金模量过高及表/界面生物惰性，不能主动刺激骨细胞/组织功能，导致植入体与周边骨组织整合性不够。另一方面，植入体术后细菌感染是导致植入失败的重要原因和临床应用面临的重要挑战。据统计:牙种植体/骨内固定螺钉感染率可达10%，人工关节感染率可达4%(二次翻修术感染率>10%)等。

临床骨修复涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何赋予其表/界面介导组织自修复性能及抑制细菌感染，提高其长期使用寿命，是亟需解决的核心关键问题。

本成果利用酸蚀钛材，制备表面微米结构，进而利用溶胶-凝胶法在其表面构建了含锌的纳米结构，获得了兼具抗菌/抑制破骨细胞生理功能及促进骨快速愈合的性能。利用二氧化钛纳米管阵列加载硒，并以壳聚糖封盖，实现兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同时维持钛基材良好的生物相容性。利用钛基材原位生成的TiO纳米管阵列加载天蚕肽，并以壳聚糖/天蚕肽偶联透明质酸LBL多层结构封盖，实现由钛基材潜在细菌分泌透明质酸酶触发的自响应短期及长效抑菌作用，为研发抗菌钛基植入体积累自主知识产权关键技术。

技术成熟度：市场化阶段

成果来源：重庆大学南京研究院

5. 新型眼用植入物的构建和植入材料改性技术

白内障、眼表损伤、眼眶病和眼睑畸形为常见影响视觉功能的眼病，进行手术治疗并植入合适的眼用植入物是有效的治疗方法。项目团队自2007年起开展新型眼用植入物的构建和植入材料改性与生物相容性研究，历经10年，从疾病发病机制，术后并发症发生原理和预防措施等方面进行研究，成功开展多种新型眼用植入物的构建和改性，掌握多项关键核心技术，形成了系列具有自主知识产权的原创性成果。

主要创新成果：

（1）应用表面改性和修饰技术构建载药型人工晶状体，提高生物相容性，降低后发性白内障和感染性眼内炎的发生率；

（2）构建仿羊膜功能型电纺复合膜和新型人工睑板生物材料改善眼表微环境；

（3）研制个性化力学性能优良，生物诱导活性和生物降解性能良好的新型眼眶植入材料用于眼眶骨缺损原位再生修复；

（4）改进眼座植入方式，并改性眼座材料，促进血管化，降低眼座暴露的发生率。设立国内首个个性化义眼诊室，研制超轻超薄义眼片；

（5）开展眼睑畸形的基因突变及致病机理研究，设计微创额肌悬吊材料用于矫正上睑下垂，解决儿童上睑下垂和特殊类型上睑下垂的治疗难题。与国内外同类研究相比，达到国际先进水平。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：浙江大学

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