科创中国

行业领域

新材料技术,高分子材料

需求背景

近年来，聚合物多孔支架材料由于组织相容性好、大的表面积和孔隙率有利于组织细胞的生长粘附、降解速率可调等诸多优点，因而在组织工程领域受到了广泛的关注。所使用的材料主要包括：可降解的天然或合成高分子材料、生物惰性高分子、生物陶瓷及它们的复合材料。因为不同组织和器官对支架材料的降解速率、孔隙率、孔尺寸、力学性能等指标要求不同，这就要求科学家们除了选用不同的基体材料外，还要从多孔材料的制备技术着手，通过孔隙率和孔尺寸的精确控制来满足组织工程对降解速率和力学性能等方面的要求。基于以上目的，目前广泛采用的可降解聚合物三维多孔制备技术包括：相分离法/冷冻干燥法、溶剂浇铸/粒子沥滤法(SC/PL)、固体自由成型技术、微球烧结法、纤维粘接法、气体发泡法等，其中SC/PL方法因为具有实验设备和实验条件要求较低、支架的孔隙率和空隙大小可控等诸多优点，从而成为应用最为广泛的制备方法之一。但传统的SC/PL制备技术也存在一个显著的缺点：支架形状受到的限制(只能制备出厚度不超过2mm厚的多孔膜)，针对这一缺点，广大科研工作者采取了多种方法对SC/PL技术进行改进，如中国专利CN1446841A(申请号***)采用SC/PL制备三维多孔支架的方法就是首先制备多张多孔膜，然后使用溶剂将多张多孔膜层叠粘接起来的方法，采用SC/PL方法制备三维多孔支架的其他方法还有：溶剂浇铸/冷冻干燥/粒子沥滤、注射成型/粒子沥滤、气体发泡/粒子沥滤等方法，但以上方法均步骤繁琐、工艺复杂。

需解决的主要技术难题

传统的SC/PL制备技术存在一个显著的缺点：支架形状受到的限制(只能制备出厚度不超过2mm厚的多孔膜)，针对这一缺点，广大科研工作者采取了多种方法对SC/PL技术进行改进

期望实现的主要技术目标

将聚合物溶于溶剂配制成浓度为溶液，加入致孔剂颗粒并搅拌，于室温挥发溶剂至混合物呈糊状；将糊状混合物倒入装好滤纸、配有吸滤瓶的布氏漏斗中，用密封塞子塞住漏斗上口，塞子侧面涂上真空脂，确保润滑和密封，静置10～30分钟；将普通循环水真空泵与吸滤瓶连接，抽真空数小时，直至溶剂完全挥发；然后用去离子水浸泡洗涤聚合物/致孔剂复合物，每隔4～8小时更换一次去离子水，直到在洗涤后的去离子水中检测不到致孔剂的存在为止，得到湿态支架；将湿态支架真空干燥至衡重，得到聚合物多孔支架。

需求解析

解析单位：“科创中国”科技创新全链条服务生态系统专业科技服务团（北京八月瓜科技有限公司） 解析时间：2023-08-29

王菲

中国医疗器械行业协会医疗器械产业技术创新联盟办公室

主任

综合评价

聚合物多孔支架材料在组织工程材料中具有很重要的地位，应用范围广。目前广泛采用的制备技术是溶剂浇铸/粒子沥滤法(SC/PL)。但此工艺只能制备出厚度不超过2mm厚的多孔膜，影响支架材料的应用。项目方提出的(SC/PL)工艺改进方案，拟制备出大于2mm的支架材料，将多孔支架材料的应用范围得到大幅度提升，意义重大。项目方提出了具体的实验方案，说明具备了一定的技术基础。项目目标明确，方案可行。但是，新工艺对产品生物兼容性、生物可降解性及支架性能的影响还不确定，具有一定的风险。建议在产品研发过程中，密切关注上述不确定性，及时规避可能出现的困难。

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