科创中国

医用聚氨酯材料作为一种优良的生物医用聚合物，其与入体组织和血液相容性好，并且具有良好的韧性、粘结性能、耐溶剂性能、耐磨损性能和抗曲挠性能等，容易根据其使用要求生产出形形色色的产品。大量动物实验和急、慢性毒性实验证实，医用聚氨酯无毒、无致畸变作用，对局部无刺激性反应和过敏反应。这些优势保证了聚氨酯产品无论是用于体外的医疗用具还是用于体内植入都能使其发挥出良好的性能。随着科技的进步和研究水平的提高，聚氨酯材料开展包括骨折修复、手术缝合、人工心脏等场景下的临床运用，新型医用聚氨酯材料制备的生物医疗产品不断涌现，制品的性能也不断完善，日益拓宽了聚氨酯材料在生物医学领域的用途。但由于聚氨酯材料化学结构带来的限制，其在体内运用时，生物降解、药物控释、免疫反应等方面仍存在着较大的局限性，尤其是作为可吸收高分子材料，其体内降解周期调控能力较差。本项目结合纳米催化技术和可控合成平台，实现聚氨酯和其他生物基降解材料共聚，制备高性能医用聚氨酯材料，同时开展纳米复合技术探索，研究聚氨酯链段微区对复合体系性能的影响，力求构建新型医用材料复合体系。

团队目前已开展大量高性能脂肪族聚酯及生物基医用材料开发、放大、测试及运用研究和探索，积累了大量合成、纯化、测试、评价相关数据，培养了一批具有高性能医用材料开发研究经验的高质量人才队伍。目前在高性能纳米催化体系构建、聚合物可控合成及放大精密调控及生物基医用材料改性开发领域在领域内具有较大优势。 成果亮点一：纳米催化体系在高性能聚氨酯基生物可降解材料可控合成中的探索运用。 通过纳米催化体系促进脂肪族二异氰酸酯制备可降解聚氨酯，其降解产物不会产生毒性，在生物医用材料的制备方面具有显著的优势。另外，将聚氨酯与其它生物基材料相结合，可以显著改善生物基材料的机械性能，同时赋予聚氨酯生物降解性能和生物活性，改善其生物相容性和组织相容性。 成果亮点二：聚氨酯及其共聚物基纳米复合体系的构建及运用拓展。 构建生物基改性聚氨酯及其共聚物复合体系，使其能在生物力学、降解性能、生物学环境、生物相容性等方面满足生物医用材料的需求，为其应用于医学领域奠定基础。此外通过在功能化聚氨酯材料表面修饰纳米粒子，开展聚氨酯生物医用功能拓展探索。

1-血液透析导管

血液透析导管最常用的两种血液相容性材料是硅橡胶和聚氨酯。

2-人工心脏瓣膜

聚氨酯在人工心脏辅助植入物领域有着悠久的应用历史。一般心脏瓣膜分为机械瓣和生物瓣，机械瓣由人造材料制成，如碳材料、人造织物、高分子；而生物瓣是用其他动物的心包或主动脉瓣加上一些人工支架和织物制成。

3-人造血管

由于动脉硬化的持续高发，人造血管的研究得到广泛开展。电纺丝是一种在高压电场下通过喷丝头对聚合物熔体或溶液进行充注和喷射，并使其凝固或凝固形成长丝，从而生产纳米纤维的工艺。

4-人造皮肤

组织工程技术的发展不仅解决了血管移植不足的问题，也为人造皮肤移植提供了新的方法。通过改进聚氨酯的“硬段”“软段”，或与天然材料共混以制备出生物相容性更优的人造皮肤成为发展方向。

5-医用敷料

最常见的医用敷料是纱布，但它们容易粘在伤口上，在取下纱布换药时容易损伤伤口，提高感染风险，延长愈合时间。聚氨酯型敷料能更好地贴合在伤口区域，有利于伤口恢复。

团队研究方向为医用材料与医疗器械工程化，入选上海市发展人才和全国材料与器件科学家智库专家委员会理事。主持科技部重点研发计划课题、军委科技委项目、国家基金委面上项目等15项科研项目。任Inter J Mol Sci 和 Gels等国际SCI期刊客座编辑（Guest Editor）。以第一/通讯作者在Chem Rev, Adv Funct Mater等知名期刊发表论文100余篇，与刘昌胜院士首次提出“材料生物学”新理论(Chem Rev, 2017)，为医用材料与器械开发提供指导。申获国内外发明专利25项，开发PLA、PLGA、PLCL系列聚乳酸基医用级原料，入选“浙江创新馆核心展品”；攻克可吸收自增强骨钉关键技术，强度优于临床进口竞品，2021年获国际高新技术成果交易会展优秀产品奖；研制2种高药担载率纳米制剂，建立1条可吸收微球管线；建设年产10万片新芙蓉膏贴产线，作为院内制剂辐射上万次乳腺炎患者。获评第九届国际康复医学与工程大会创新大赛二等奖和上海市科技进步一等奖，成果入选2022年“科创中国”先导技术榜单。创制系列高活性聚乳酸原料和医疗器械产品，在主产区进行产业应用，实现增产值5亿元

开展大量高性能脂肪族聚酯及生物基医用材料开发、放大、测试及运用研究，有望市场应用，产生巨大的经济效益和社会效益。

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