可植入医疗器械产品的研发

1）生物降解纳米复合材料与骨科器件

　　传统的骨科植入与固定材料主要以金属和陶瓷材料为主，由于缺乏生物降解性，多数情况下需要二次手术取出，增加患者痛苦和医疗负担。因此，发展生物可吸收的人工骨材料与器件，可以避免二次手术，减轻患者的痛苦与医疗费用，对于促进骨外科临床技术的变革具有重要意义。我们采用生物相容性好的聚乳酸（PLA）等生物降解高分子作为基体材料，通过与羟基磷灰石、生物玻璃等无机纳米粒子共混复合制备纳米增强型高分子复合材料，开发相应的加工方法和工艺，制备一定形状和结构的可吸收人工骨材料和固定融合器件，以满足临床骨科缺损修复和固定融合的治疗需要。在此基础上，设计制备具有X线或核磁影像增强效应的无机纳米粒子，开发体内可示踪和降解可控的骨科功能复合材料。目前，开发的部分材料与器件在动物试验中取得了良好的修复效果，接近临床应用的水平, 正在进行临床申报和成果转化。

2）高分子创面敷料与人工皮肤

　　大面积烧烫伤后的创面治疗一直是临床上的难题。为避免感染和水分丢失导致患者休克，甚至死亡，需要及时进行创面覆盖和皮肤移植。自体皮虽然理想但来源有限，异体或异种皮往往存在免疫排斥或传播疾病的风险。我们的研究目标是通过仿生设计，开发一定的加工工艺，将高分子水凝胶和生物降解高分子相结合，制备具有仿生结构的复合型创面敷料或人工皮肤；同时，引入纳米银或含银化合物，使其具备抗感染功能，以满足各种类型创面覆盖的需要。在此基础上，通过种植自体或胚胎来源的表皮细胞和真皮成纤维细胞，发展具有活细胞成分的组织工程皮肤产品。该技术和产品已经申请相关发明专利4项。

3）可吸收医用棉

　　临床上传统医用棉均来自于棉花，属植物纤维。这些材料一旦遗留体内会引起严重的异物反应，给病人造成痛苦。我们通过自行研制装置和开发相应的加工工艺，将生物降解的医用聚乳酸（PLA）等聚酯材料制备成仿生的可吸收无纺棉纤维，并通过表面处理技术，使其亲水性增强。该纤维可以编织成各种制品，还可以担载各种治疗药物，形成不同临床用途的产品，如具有促凝、抗凝、抗感染或促进组织再生等作用的产品，临床应用广，市场需求大，工艺简单。已经获得实用新型专利1项，申请和公开相关发明专利2项。

4）生物降解细胞微载体

　　应用细胞微载体和生物反应器进行细胞大规模培养，是未来制药业、生物制品行业、和干细胞保存与应用领域的关键技术。通常微载体只是为细胞生长提供依附界面，相对于培养瓶的2D培养，这种3D悬浮培养方式可极大地提高蛋白药物、生物制品或者干细胞的生产效率。在干细胞领域，采用生物可降解材料制备的微载体，可避免酶消化过程对细胞的损伤，将干细胞/微载体培养物直接经注射或与水凝胶、组织工程支架结合应用于体内。课题组采用天然或合成可吸收高分子，开发了系列大小均一、尺寸可控的生物降解微载体，并申请了相关专利。这些微载体经过特异的表面修饰，适合用于不同干细胞的生长和分化诱导，为未来干细胞的临床应用提供新的途径，具有广阔的产业化前景。

Macromol Biosci. 2015,15(8):1070-80