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生物降解材料是生物材料中發(fā)展非常迅速的一類材料，廣泛用于藥物控制釋放、基因傳送、組織工程等領(lǐng)域。用這類高分子材料作為組織引（誘）導(dǎo)再生膜，在完成了它們的功能之后可以自行降解。1） 可降解皮膚引（誘）導(dǎo)隔離膜 特點(diǎn)：多孔梯度膜結(jié)構(gòu)，使病損皮膚與空氣隔離，預(yù)防感染，同時(shí)引導(dǎo)皮膚組織再生，生長因子或生物活性物質(zhì)的添加則可實(shí)現(xiàn)組織的誘導(dǎo)再生。2） 可降解骨組織引

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，全球變暖、能源危機(jī)以及白色污染等問題日趨嚴(yán)重，應(yīng)對(duì)這些全球關(guān)注的焦點(diǎn)問題，生物降解塑料發(fā)揮著無可替代的積極作用。目前商業(yè)化的生物降解塑料主要有 PLA、PBAT、PHA、PBS 等，由于價(jià)格居高不下，這大大地制約了其大規(guī)模應(yīng)用。本技術(shù)將生物降解塑料和成本低廉的淀粉進(jìn)行共混改性，一方面降低其成本，另一方面維持生物降解塑料較高的力學(xué)性能。本技術(shù)制備的復(fù)合材料成本低、性能好（可滿足多種用途）。

這種生物可降解的吸油材料是利用天然纖維制成的，吸油性能可達(dá)到20~40g／g。 該材料的特點(diǎn)是不吸水僅吸油，可以應(yīng)用于以下領(lǐng)域： 1. 海面油輪船大面積污染的油回收； 2. 建筑物的防水材料； 3. 水廠的進(jìn)水口防油處理； 4. 公路、大堤等的吸油防水材料； 5. 人體內(nèi)外的吸油材料。

同濟(jì)大學(xué)與柏林自由大學(xué)、法國里昂第一大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)等多所大學(xué)建 立了密切的聯(lián)系，共同從事水處理藥劑前沿課題研究。研制的新型混凝劑、脫色劑、生 物可降解水質(zhì)穩(wěn)定劑已經(jīng)在上海、河南、河北、山東、江蘇、安徽、遼寧、四川、浙江 等地得到推廣和應(yīng)用。 已經(jīng)研制成功多種水處理產(chǎn)品已經(jīng)工業(yè)化，例如聚環(huán)氧琥珀酸（年產(chǎn) 5000 噸生產(chǎn)線）、 改性聚環(huán)氧琥珀酸、聚天冬氨酸（年產(chǎn) 1000 噸生產(chǎn)線）、聚硅硫酸鋁（造紙和飲用水 處理年產(chǎn) 50000 噸）、聚合硫酸鐵（年產(chǎn) 4000 噸固體）、聚合氯化鋁（鐵）、除藻混 凝劑、廢水脫色劑、反滲透專用阻垢劑等 40 多種產(chǎn)品。

一、成果簡介 針對(duì)我國控釋肥領(lǐng)域存在的成本偏高、控釋性較差、膜材難降解、工藝相對(duì)落后等問題，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)過幾年攻關(guān)，首次采用國際先進(jìn)的包膜工藝，研發(fā)出新型可降解高分子膜材料，自主開發(fā)出與膜材相配套的一整套包膜設(shè)備，建成了一條完整的生產(chǎn)線，研制出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型包膜控釋肥料，實(shí)現(xiàn)500公斤/小時(shí)小型工業(yè)化生產(chǎn)，專家鑒定整體水平達(dá)到國際領(lǐng)先水平。生產(chǎn)過程能耗少，生成過程無“三廢”產(chǎn)生，產(chǎn)品無毒、無味。包膜生產(chǎn)線可以在現(xiàn)有的舊的設(shè)備上改造，設(shè)備

本成果來自國家級(jí)和省部級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目，是獲得省部級(jí)和學(xué)會(huì)級(jí)三等以上獎(jiǎng)勵(lì)的重點(diǎn)縱向成果。食道癌變引起的食道狹窄等疾病是一種嚴(yán)重威脅人類健康的常見病。現(xiàn)在的治療方法是用復(fù)雜的手術(shù)在病變部位植入金屬類支架以支撐起狹窄段管腔。金屬材料不降解還需二次手術(shù)取出以及手術(shù)繁瑣、風(fēng)險(xiǎn)高等已成為醫(yī)學(xué)界極具挑戰(zhàn)性的難題。本成果針對(duì)傳統(tǒng)金屬類醫(yī)療器械（食道支架）不能降解吸收而需二次手術(shù)和外科植入手術(shù)繁瑣等關(guān)鍵問題，研發(fā)出一類可完全降解吸收、并可利用體溫產(chǎn)生形狀記憶功能的新型高分子復(fù)合材料，建立了在動(dòng)物體內(nèi)三維管狀支架的恢復(fù)模型，利用高分子材料的易加工變形和體內(nèi)記憶恢復(fù)能力解決了金屬支架難植入和不降解而需二次手術(shù)等難題。該成果獲國家發(fā)明專利4項(xiàng)，獲四川省科技進(jìn)步獎(jiǎng)（自然科學(xué)類）一等獎(jiǎng)。

可降解聚合物多孔支架的研究工作受到江蘇省高技術(shù)研究項(xiàng)目資助。目前，在國際上塊狀可降解聚合物多孔支架的制備仍然是組織工程研究中的難點(diǎn)。本課題組以冰微粒為致孔劑，應(yīng)用粒子濾出－冷凍干燥復(fù)合工藝，開辟了制備可降解聚合物多孔支架的新途徑，解決了塊狀支架制備的難題。特點(diǎn)：(1)采用冰微粒為致孔劑，多孔支架無致孔劑殘留、無污染；(2)整個(gè)工藝過程在低溫進(jìn)行，可滿足在支架中加入藥品和生長因子等的需要；(3) 孔隙結(jié)構(gòu)良好、孔隙率高、材料分布均勻。性能：孔徑可根據(jù)需要在控制在300-1000?m范圍；孔隙率≥90%。用途：在骨、軟骨等再生、修復(fù)治療中具有廣泛的應(yīng)用，大塊狀的聚合物多孔支架，尤其在長骨的大段缺損的修復(fù)中具有明顯的優(yōu)勢，也在腔道類器官的狹窄、修復(fù)等治療中作為臨時(shí)支架應(yīng)用，可簡化手術(shù)程序，降低患者痛苦。

生物活性軟組織的醫(yī)療修復(fù)具有重大的臨床需求。例如乳腺癌居全球女性惡性腫瘤發(fā)病第一位，占女性惡性腫瘤的 25%，且以每年超過 20%的速 率增長，特別是在中國，預(yù)計(jì) 2021 年新發(fā)乳腺癌患者將達(dá) 250 萬人。但是，現(xiàn) 有的人工軟組織替代物無法軟組織力學(xué)與生物功能重建的雙重需求。本項(xiàng)目已建 立了完善的可降解軟組織支架仿生設(shè)計(jì)、4D 打印工藝、裝備技術(shù)體系，以乳房 癌修復(fù)、氣管軟化病為應(yīng)用開展了臨床應(yīng)用探索，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化乳腺和氣管外支 架的國際/國內(nèi)首例臨床試驗(yàn)(共完成 9 例)。所制造的可降解軟組織支架不僅可 實(shí)現(xiàn)初期形態(tài)與力學(xué)性能匹配，后期還可通過患者組織再生與支架降解實(shí)現(xiàn)自體 修復(fù)，從而為未來軟組織醫(yī)療修復(fù)難題提供創(chuàng)新解決方案。研發(fā)的生物 4D 打印 設(shè)備與臨床應(yīng)用被 CCTV2、CCTV7、CCTV10、新華社、人民日?qǐng)?bào)、科技日?qǐng)?bào)、陜 西日?qǐng)?bào)等專題報(bào)道，產(chǎn)生了良好的社會(huì)影響。相關(guān)成果 2017 年獲得陜西高等學(xué) ?？茖W(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)是以盧秉恒院士為學(xué)術(shù)帶頭人的“增材制造”教育部創(chuàng)新團(tuán)隊(duì) 的重要分支，是利用增材制造技術(shù)創(chuàng)新軟組織醫(yī)療修復(fù)難題的重要探索。該團(tuán)隊(duì) 現(xiàn)有教授 3 人(長江學(xué)者特聘教授 1 人、國家自然科學(xué)基金優(yōu)青 1 人)，副教授 2 人，講師/博士后/專職科研人員 3 人。目前正致力于軟組織 4D 打印的技術(shù)創(chuàng) 新、臨床應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化推廣。

我省沿海地區(qū)生物質(zhì)資源豐富，開發(fā)利用各類生物質(zhì)資源用于制備PBS類生物可降解材料，將有力地推動(dòng)我省生物基聚酯技術(shù)的進(jìn)步，不僅符合科技創(chuàng)新的精神與節(jié)能減排的要求，而且將引領(lǐng)生物經(jīng)濟(jì)的潮流，而且將力爭為我省循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綠色GDP增長作出貢獻(xiàn)。本項(xiàng)目旨在開發(fā)利用可再生生物質(zhì)資源厭氧發(fā)酵固定二氧化碳生產(chǎn)丁二酸的新型生產(chǎn)工藝與方法，制備滿足聚合工藝和技術(shù)要求的丁二酸單體，在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步開展丁二酸/丁二元醇的直接聚合、再以反應(yīng)擠出工藝制備PBS類聚酯。南京工業(yè)大學(xué)科研人員經(jīng)過不懈的努力，在生物基丁二酸及PBS類聚酯的生物制造研究方面取得了重大突破，技術(shù)水平居于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。課題組篩選獲得一株具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的丁二酸生產(chǎn)菌株，可以利用玉米粉以及玉米秸稈、玉米芯等生物質(zhì)水解液作為碳源，目前已建立一條年產(chǎn)500噸丁二酸的生產(chǎn)線。以上述生物基丁二酸為原料合成了重均分子量為100，000的PBS，以及重均分子量為120,000的PBTS材料。PBS與PBTS的制備已成功完成了50 L釜的中試研究。

江南大學(xué)化學(xué)與材料工程學(xué)院在生物可降解聚酯方面獲得如下技術(shù)：聚對(duì)苯 二甲酸-己二酸-丁二醇共聚酯（PBAT）、聚對(duì)苯二甲酸-丁二酸-丁二醇共聚酯 （PBST）連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)；聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸-己二酸-丁 二醇共聚酯（PBSA）中式間歇生產(chǎn)技術(shù)。同時(shí)針對(duì)以上聚酯開發(fā)出一系列商業(yè)化 改性制品：PBAT（PBST）與淀粉改性膜制品（可堆肥降解垃圾袋、包裝袋、泡沫 塑料）、PBAT（PBST）與 PLA 改性膜制品（可降解地膜、保鮮膜、包裝膜）、PBST （PBSA）改性紡絲制品（無紡布、編織袋）、PBS 改性制品（一次性注塑制品）。