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王玉忠院士:攻坚20余年,实现可吸收手术缝合线原材料国产化丨院士上封面13

2024-01-19   封面新闻   阅读量:234

    封面新闻记者 张峥 实习生 刘涵 摄影 谭羽清

    一根小小的手术缝合线缝合创口后,不仅能缝合止血,还能在人体内逐渐被完全降解、吸收并转化为代谢产物排到体外。

    以前,这种极具科技含量的手术缝合线,其原材料聚对二氧环己酮(PPDO)因单体合成工艺复杂、聚合难度高,国内一直未能形成稳定的规模化生产,长期被国外企业垄断,导致材料价格昂贵。针对这一问题,中国工程院院士、四川大学王玉忠教授带领团队经过多年攻坚,突破了医用PPDO生产中单体合成与纯化、聚合物合成与后处理以及聚合物加工成形整个产业链的技术瓶颈,产品的核心指标均优于国内外同类产品,王玉忠院士表示“我们的材料不论价格还是核心指标,在全球都很有竞争力。”

    在1月18日举行的第三届天府科技云服务大会期间,王玉忠院士团队PPDO项目入选重大推介科创项目名单。PPDO是一种什么样的材料?PPDO的国产化将在医用领域带来什么变化?封面新闻记者日前对话了王院士及其团队。

    

王玉忠院士

PPDO材料

医疗器械和医美产品的“宠儿”

    记者在四川大学化学学院看到,PPDO产品为乳白色颗粒,但是这种看起来不起眼的合成材料,却是制造医用手术缝合线的高价值材料。

    

PPDO材料

    团队成员介绍称,“这种材料是一种脂肪族聚醚酯,具有良好的韧性、强度的同时,又兼具了优异的生物相容性、生物降解性和可吸收性等特点。在市场上,国外的医用级PPDO产品因规格不同,每公斤售价几万到十几万不等。” PPDO材料不仅可以生产手术缝合线,还可以应用于止血结扎夹、心脏封堵器和骨修补材料等产品,同时在医美领域中作为面部埋植线和填充材料的效用也十分出众。

攻坚20余年 

实现可吸收手术缝合线原材料国产化

    “过去这些原材料全部需要国外进口,而现在我们不仅能替代国外的原材料,由于产品的性价比优势,还能迈向国际市场。”王玉忠院士介绍,团队PPDO材料的研发是从上个世纪九十年代开始的,经过二十余年的积淀,目前是国际上发表PPDO合成与改性的论文和授权发明专利最多的团队,并承担了多项国家级与省部级项目,获得教育部的技术发明奖一等奖。

    团队对医用PPDO材料的生产关键技术进行了攻关,生产出高品质不同分子量的PPDO材料。团队成员介绍,“在一些与使用安全息息相关的核心指标上,比如单体残留率、催化剂残留率、溶剂和重金属残留率上,我们的产品远优于国外产品。”该项目以医用PPDO材料类排名第一入选工信部联合药监局共同发布的“生物医用材料创新任务揭榜挂帅(首批)”榜单,这也是整个西南地区唯一一个以牵头单位身份入围的项目。

    

团队专利

    

团队荣誉

瞄准工业领域 

做符合市场需求的产品 

    “非医用领域,也是我们团队一直在攻关的方向。”在医用领域的工程化成熟之际,非医用领域,即量大面广的通用领域,则是王玉忠院士团队下一个目标。“与医用材料相比,作为非医用材料其成本要完成几个数量级的下降,我们恰恰要在这方面下功夫,我们正在做相关工艺与装备攻关。”为了使PPDO材料能够有更强的市场竞争能力,王玉忠院士团队对PPDO材料的回收解聚再循环开展工业化探索“如果将PPDO制成一次性使用塑料制品,在这些制品使用废弃后被收集回拣回来,可以在温和条件下高效回收为可聚合的单体,并重新再聚合为新鲜聚合物。这样回收利用后,既不会在新的聚合物上残留原制品的杂质,也能做到成本的大幅降低。”

    王玉忠表示,单体回收技术在小试阶段已经非常成熟,产品的单体回收率目前已能达到99%。“过去我们更关注的是如何在实验室进行合成,可后来发现,把实验室的科研成果转化为工业化生产技术,这条路非常长。为了适应工业化生产,团队专门组建了一支工程化队伍。”

    王玉忠说,“我们还要做不同的聚合物与不同的聚合物之间的共聚,这能适用于不同的应用领域。所以,我们不仅仅只做PPDO本身,与之相关的其他共聚物的合成也是我们研究未来的方向。”