科研成果展区 | 武汉理工大学 - 骨科&齿科先进材料及工艺

PME科研成果展区是本届展会的一大亮点，目的是呈现精密加工领域创新科研成果、洞见产业前沿方向，为精密加工产业提供独一无二的学术、科研氛围，促进产学研的落地。本期展示单位：武汉理工大学

项目介绍

牙科根管生物充填材料

针对以往口腔治疗材料的缺陷和临床应用的需求，成功研发并产业化一种全新的口腔生物陶瓷材料，该材料具有良好的生物相容性、根尖封闭性和操作性，可诱导骨再生，可采取注射的方式进行填充，方便医生操作，临床使用后能减轻甚至消除根充反应，不会致治疗牙齿变色，彻底解决根管修复治疗问题。

牙科根管生物陶瓷材料用于牙髓炎和根尖炎的修复治疗，既可用于活髓保存治疗的盖髓术和根尖诱导成形术，也可用于患牙保存治疗的根管治疗和根尖手术倒充填，为牙体牙髓治疗领域内最新一代最具前景的新型生物材料。

主要技术

①全新化学合成方法：纯度更高，合成中不会产生不纯的杂质相。且生物活性最高的硅酸三钙达90%以上，材料的物理性能（相组成、收缩性）和力学性能（抗压强度、抗弯强度、弹性模量和断裂韧性）更优。同时能诱导骨磷灰石矿化，对口腔细胞增殖分化具有促进作用。

②复合生物水凝胶：生物凝胶大大改善材料流变性能，增加材料悬浮稳定性，有效阻止材料在充填初期被根尖组织的液体浸泡、冲刷而流失，从而更有效的对根管进行封闭。同时其具备促进细胞增殖的作用，复配后还可调节材料的物理机械性能，调节其固化时间和固化强度，提升生物相容性，优势集成。

③特殊工艺：赋予材料更好的物理和力学性能，不仅能提高单纯生物陶瓷材料的抗弯强度、断裂韧性和硬度，而且同时具有良好的水硬化性能和生物相容性，得到综合性能俱佳的材料。

④全新制剂：材料为白色具有光泽的糊状或膏状物质，有很好的流动性，操作简便，不需调和，不会造成材料浪费，节省材料成本，大大节省医生操作时间，降低临床操作难度，提高治疗效率。

核心优势

术后不良反应极低，疗效突出；可超充，无疼痛；固化时间短；可注射，操作性好；白色，不致牙体染色；售价低，≤100元/克。

可作为主根管填充材料，代替牙胶尖。该材料以其极佳的疗效和较低的售价，可实现封闭充填一体化，市场潜力巨大。

国产医用植入级聚醚醚酮产业化

本项目针对PEEK材料在生物医用材料领域的应用进行研究，主要研究难点及关键环节在两个方面：一是针对PEEK材料合成工艺的探究，关键点是研究不同合成工艺下材料呈现的性能变化，同时也针对材料的特殊使用要求进行目的性的改性研究；二是依据制备及改性的PEEK材料，通过3D打印技术制备用于骨科外固定的医疗器械产品，其中关键点是利用3D打印技术的研究，针对不同的PEEK改性材料调整打印参数，根据不同的使用环境和人群，设计骨科外固定的医疗器械产品参数，从而实现产品的结构多样化和可订制化。可用于各类骨缺损修复以及骨修复支架。

PEEK制备技术

PEEK纯化技术

人工骨制备技术

主要技术

通过对PEEK材料的合成和改性研究，设计符合医疗器械生产性能的PEEK原材料，采用制备和改性的PEEK材料通过3D打印技术制备KW系列组合式（骨科）PEEK外固定支架，首先完成了初期的设计方案、数据计算和技术指标及性能的预测，在此基础上有针对性的制定修改设计的方案和修改部位及要求。

核心优势

核心优势包括材料高纯度、生物性能优异；3D打印，结构多样化和可订制化设计。中国骨科植入物市场已破500亿，且仍以每年15%的速度持续增长；预计2023年我国颅颌骨修补固定产品市场规模将达到17.5亿元，各类骨修复产品市场将突破96亿元。Invibio PEEK目前占据全球80%以上市场，是医疗领域使用时间最长，市场认可度最高的植入级PEEK品牌，我司PEEK材料与Invibio PEEK材料各项性能基本一致，且已满足行业标准要求，表明我司PEEK材料已具备替换进口材料的条件，市场前景广阔。

新型海藻酸复合纤维及无纺布

采用新型凝固体系和干燥方法，通过湿法纺丝技术制备新型复合海藻酸纤维。通过项目的实施，将掌握以海藻酸复合纤维为原料的各种敷料和止血产品的生产技术，并使该技术实现产业化，这将推动我国的传统敷料的更新换代，也能取得巨大的社会和经济效益。

主要技术

本项目采用新型凝固体系和干燥方法，通过湿法纺丝技术制备新型复合海藻酸纤维，利用共混改性技术，改善纤维的力学性能和吸水性能；通过引入其它生物活性大分子和纳米银，提高其促进伤口愈合和抗菌能力。并以此纤维为原料，开发出一系列新型敷料，并使该技术实现产业化。可吸收体表、真皮深层及其以下创面的渗出液，用于非I期愈合伤口、肛瘘创口的清洁、覆盖。

核心优势

随着人口老龄化以及随之而来的糖尿病溃疡以及静脉曲张溃疡患病数量的增长，以及在伤口处理上长期使用抗生素导致病菌对抗生素的抵抗力越来越强，市场对新型功能性敷料的需求越来越强。预计国内功能性敷料的总需求量达100万㎡/年（其中抗菌敷料可占20%以上），则预计海藻盐敷料年市场规模可达20亿元（按1万元/㎡计）。

可以解决海藻酸复合纤维在干燥过程中自粘连的问题；提高了海藻酸纤维的力学性能和吸水性能，改善其加工性能；将生物活性分子引入海藻酸复合纤维，制备抗菌性能优异的新型生物活性医用纤维材料。

团队介绍

团队负责人樊李红

本团队致力于生物医用材料及高分子材料的研究。团队负责人樊李红，博士、教授、硕/博士研究生导师，武汉理工大学精细化工研究中心主任，日照武汉理工大生物医药暨新材料研究院院长，负责组建校级武汉理工大学研究生联合培养基地，校级生物功能材料化工团队，湖北省口腔齿科药物及新材料工程技术研究中心。

技术发明奖

科技进步奖

荣誉证书

主持和参与国家自然科学基金、湖北省重大专项、科技部中小企业技术创新基金、珠海市科技计划项目、高等学校博士学科点专项科研基金、湖北省自然科学基金、武汉市科技攻关、武汉市中小企业创新基金、武汉市科技供需对接计划项目、河南省自然科学基金、河南省科技攻关项目、湖北省纺织材料重点实验室开放基金、企业委托课题等50余项。

2020年入选绍兴

“海内外英才计划”

3551人才计划

3551人才计划

已在国内外期刊发表学术论文90余篇，其中SCI收录70余篇，申请国家发明专利70余项，授权40项，并完成多项专利成果转化；2020年入选“泰山产业领军人才”；2020年入选绍兴“海内外英才计划”；2011年入选武汉东湖高新区“3551人才计划”；2012年作为第一完成人获湖北省科技进步奖二等奖；2018年作为第二完成人获湖北省科学技术奖二等奖；2018年第七届金博奖“创新领秀奖”；作为第一完成人的项目通过湖北省科技成果鉴定1项，作为完成人之一获湖北省技术发明奖三等奖、武汉市科技进步奖三等奖；在国内首创并已成功产业化的负压封闭引流医用海绵和可注射根管修复生物陶瓷填补了国内各自领域内的空白，性能达到甚至超过国外产品，打破了国外进口产品在国内的垄断格局。负压封闭引流新技术入选卫生部十年百项计划。

团队照片

校园环境

赋能科研力量

PME CHINA

将持续推动产学研的实施和落地

来PME CHINA 2023

挖掘精密加工前沿技术

2023年10月9-11日

与您相约上海世博展览馆

统筹/审校丨Doria

封面/排版丨仲凤元

PME CHINA

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