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植入用可降解锌合金棒材/管材/丝材

项目简介

植入类医用器械主要包括骨板、骨钉、支架、血管夹、腰、颈椎融合器等，全球每年有超过五干多万人需要通过植入器件来帮助恢复骨创伤、心血管疾病或其他退行性疾病，我国人口基数大，老龄化日益严重，对可植入器械及新型生物医用材料提岀了巨大需求。但目前我国在植入器件和材料方面总体研究水平较低，产品创新竞争力较弱。开展生物医用材料科技创新，推进传统材料产业转型升级，具有重要的战略意义。本项目面向植入器件行业对可降解生物医用金属材料的需求，通过加入安全合适的合金元素调整锌合金的力学性能及其在人体中的降解速率，制备高塑性医用锌合金，开发了可用于血管夹、植入式骨科产品、腰、颈椎融合器等产品的高强韧可降解锌合金棒材、管材及丝材材料，对于促进我国植入器件行业的发展具有重要意义。

技术优势

开发了可降解锌合金棒材、管材及丝材，管材外径1.5mm,壁厚0.125mm,丝材直径0.23mm。抗拉强度&230 MPa,弹性模量w80 GPa,延伸率＞25%, 180。折弯无裂纹；在模拟体液中降解速度为wO.15 mm/year,溶血率低于5%, MTT细胞毒性测试细胞相对生长率不低于80%；体外细胞直接培养测试相对玻璃参照的细胞生长率不低于40%；动物试验植入6个月后无炎症、无过敏、无实质性组织病变等反应。

知识产权

CN201810179939.7 一种生物可降解的Zn-Mg-Zr合金材料、制备方法及应用

CN201810741639.3 亚微米晶超塑性锌合金、其制备方法及应用

CN201711219093.7 一种可控降解速率的锌基合金、制备方法及应用

应用市场

植入类医用器械，主要包括骨板、骨钉、支架、血管夹、腰、颈椎融合器等。随着人口老龄化的加剧，20%~30%的30岁以上人口存在以颈肩痛及腰腿痛为主要症状的脊柱退行性疾病。在椎体间进行椎体融合术是治疗脊柱退行性疾病主要方法之一。目前全球椎间融合器市场约20亿美元，北美占据43%的市场份额。我国融合器仍然存在不足，主要是生物相容性低、椎间隙塌陷、迟发性炎症反应等。临床上使用的钛金属融合器因弹性模量高存在应力遮挡，PEEK材料融合器弹性模量与骨皮质接近，但两种椎间融合器均存在成骨性能差、不可吸收等不足。可降解锌合金材料替代现有不可降解产品，可以解决二次手术取出、金属伪影等问题，并促进骨融合，提高患者生活质量，提升我国医疗器械研究及制造水平。

合作模式

技术开发、技术转让、小批量供货 1、小批量性能：硬度70Hv,强度＞280Mpa,延伸率15%-230% 2、最高产量：棒材：200Kg/天，管材/丝材：大于500m/天

主要研究人员

杨丽景，博士，研究员。中国机械工程学会表面分会委员。主要研究方向为医用可降解锌合金材料硏究。2010年6月在太原理工大学材料科学与工程专业取得博士学位。2010年7月进入中国科学院宁波材料技术与工程研究所从事博士后工作，主要研究方向为锌合金腐蚀机理研究。2016-2017在美国加州大学河滨分校生物工程系干细胞研究中心从事可降解医用金属材料与细胞组织结构关系的研究。承担了国家自然科学基金“薄液膜下超塑性锌铝合金腐蚀相电化学机理与规律研究”及宁波市2025重大专项“生物医用锌合金材料研究”等项目。在国际期刊上发表相关SCI收录论文50余篇，申请专利18项。获得中国腐蚀与防护学会"科技进步二等奖”、浙江省科技进步三等奖及宁波市科技进步三等奖。