科创中国
高性能骨科/牙科植入产品的研发与产业化
发布时间: 2023-10-07
基本信息
合作方式：
合作开发
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术
成果介绍
生物活性是生物惰性材料应用于骨与脊柱及口腔种植体修复的短板。例如，PEEK材料的弹性模量与人体骨组织更为匹配，可有效减少应力遮挡效应造成的骨吸收和骨萎缩，已在脊柱矫形等植入领域逐渐替代医用钛合金使用，然而，PEEK属于生物惰性材料，尽管具有良好的生物相容性，但是其生物活性不够理想，骨整合能力差，且容易造成细菌黏附、增殖甚至形成细菌膜，使得周围软组织或者硬组织退化，不利于新骨的生长，因此需对其进行表面功能化改性，以赋予PEEK材料良好的生物活性和抗菌性能。
本项目根据骨科与牙科修复领域对高性能植入器械表面处理技术的需求，研究无机/高分子复合材料的载药控释技术、可控降解技术和骨科、牙科材料表面功能化改性技术，开发高性能植入器械表面处理技术。
本项目符合国家国产化战略，发展国产器械，实现进口替代，部快产业技术创新，提升产业竞争力；本项目新产品的开发，减少感染、二次手术等造成的伤痛，降低骨修复材料价格，减轻患者负担。
成果亮点
本项目团队前期研究成果显示，利用湿化学法和等离子体浸没离子注入工艺可以在骨科和牙科材料表面构建不同形貌的结构，使用等离子体浸没离子注入技术可在材料表面引入生物功能不同的元素，不同工艺可以获得形貌丰富的材料表面，并且微纳结构可以大幅改善成骨细胞的骨向分化和抗菌性。
基于上述研究基础，本课题将研究新型骨科/牙科材料表面功能化的原位构建技术，实现成骨和抗菌的功能化，具体开展如下研究：
1、大动物试验，实现骨科/牙科材料表面处理后的成骨和抗菌的功能化。
2、经表面处理后，达到医疗器械产品生物学评价项目要求；
3、材料经表面处理后，产品力学性能指标应相关标准要求。
团队介绍
我公司主要生产骨科植入产品和口腔种植牙产品，现有员工120余人，研发技术人员共23人，其中中级以上职称人员有6人。公司已建设宁波市广慈医疗器械工程技术中心和医用植介入材料浙江省工程研究中心各1个，与中科院上硅所合作建立联合实验室1个。已获得国家级科技项目6项，省市级科技项目10余项，发明专利3项，其中一种钛产品表面骨结合结构形状处理装置及其生产工艺（***）和一种接骨用钛钉的表面处理工艺及钛钉（***）与本项目研究具有很高的契合度。
公司与中科院刘宣勇团队通过产学研模式，引进其表面抗菌改性技术并联合开展抗菌产品研发。前期研究中已成功利用等离子体技术将无机锌元素复合到医用钛材料表面获得抗菌改性层，研究成果发表于Biomaterials，2014，35：7699-7713和35：6882-6897）。通过材料表界面效应调控细菌新陈代谢过程中的电子输运实现安全抗菌，且不对成骨细胞产生损伤，从而实现成骨和抗菌作用的多重调控。相关研究《骨植入用钛合金抗菌和成骨性能调控及机制》荣获2019年度上海市科学技术奖一等奖。
成果资料
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