科创中国

传统骨钉多采用金属或合金材料，存在锈蚀炎症和二次手术等临床问题，为解决上述问题，无须二次手术的可降解骨钉逐渐为临床医生所青睐。然而，合成高分子固定的降解产物多为酸性物质，难以被身体吸收且产生炎症反应，造成炎症囊肿或空穴化。因此，研制具有组织友好型生物降解人工骨钉，对于破解临床治疗难题，提高人们健康水平意义重大。 本成果采用具有良好生物相容性的蚕丝丝素蛋白质（美国FDA已批准）作为原料，借助独特的热湿处理，提高蚕丝材料的强度和可加工性，得以在0.5mm的微小尺寸上进行加工。获得具有良好机械和生物降解性能的纯蚕丝骨钉，该骨钉植入体内38天无排异反应，可通过控制其聚集态结构、尺寸和润湿性等性能，调控其降解性能。该技术产品属国内首创。

本产品在临床使用时，无须二次手术，降解产物为氨基酸，可完全被机体吸收；作为三类医疗器械使用，大大提高了蚕丝蛋白质纤维材料的附加值，拓宽了蚕丝材料的使用领域。用于骨固定和修复用的骨钉，属于三类医疗器械；目前国内尚无同类产品，市场前景巨大。

该项目成果使用新的工艺技术，可将天然蚕丝的纳米纤维宏量分离提纯。然后基于同质增强原理，用于增强纯蚕丝复合材料的机械性能。最后，通过骨钉表面的生物活性整理，提高促进骨折愈合的活性。目前，该骨钉植入体内38天无排异反应，可通过控制其结构、尺寸和润湿性等，调控其降解性能。该技术产品属国内首创。

按照设计者的产量，以年加工100万枚、成本5元/枚，参考国外市场价约为550元/枚为例，销售额可达50多亿，具有巨大应用前景。

前我国生物医用纺织品行业方兴未艾，传统上用于骨固定和修复的骨钉一般采用金属和人工合成的塑料等材质，但是金属使用过程中会生锈，产生应力屏蔽和炎症反应，而且骨骼愈合后还要二次手术取出钢钉，造成病人的痛苦和负担；而人工合成材料即使长时间能降解，但是很难被身体吸收，因为降解产物是酸性的，造成发炎和慢性溃疡。正是针对这些临床上的难题，我们研制了可完全生物降解并被身体吸收的纯蛋白质蚕丝骨钉。

该成果经过5年多的技术攻关，成功研发出天然蚕丝纳米增强骨钉，其既克服了现有金属骨钉和合成高分子骨钉的缺点，又解决了现有纺织原材料附加值低的产业转型之痛，具有广阔的应用前景。

张强，男，博士/教授，美国Tufts大学访问学者、硕导/副院长，兼任中国纺织工程学会青年工作委员会委员，主要从事纺织生物复合材料的研发及其产业化研究。主持国家级、省部级等各类项目21项，发表SCI收录论文60余篇，授权国家发明专利20余项。荣获“纺织科学与工程一级学科”优秀博士论文奖、香港桑麻基金会奖教金等奖励。

该成果经过5年多的技术攻关，成功研发出天然蚕丝纳米增强骨钉，其既克服了现有金属骨钉和合成高分子骨钉的缺点，又解决了现有纺织原材料附加值低的产业转型之痛，具有广阔的应用前景。按照设计者的产量，以年加工100万枚、成本5元/枚，参考国外市场价约为550元/枚为例，销售额可达50多亿。

该项目成果可通过技术转让、技术许可、技术咨询等方式进行转化。