高强韧多孔钛合金人工骨材料研发取得突破 | 产业资讯

2018-06-15

高强韧多孔钛合金人工骨材料研发取得突破
近日,由中国科学院金属研究所等单位承担的 863 计划课题“高强韧多孔钛人工骨材料研发(2015AA033702)”通过技术验收。该课题开发的高强韧多孔钛合金人工骨材料,为未来解决大面积骨缺损修复的临床治疗难题提供了一种新途径。

骨缺损是骨科和颌面外科常见疾病,由创伤、感染、肿瘤切除等所致,而大面积骨缺损的修复是目前临床治疗的一个棘手难题。该课题突破了新型高强韧多孔钛合金的结构设计、精确制备等技术,并结合钛合金电子束增材制造技术、钛酸钡压电陶瓷原位制备表面处理技术和体外超声波临床治疗技术,开发出了满足骨组织修复要求的多孔钛合金人工骨材料。

目前该课题研制的多孔钛合金人工骨材料已通过了生物相容性检验;所研发的椎间融合器和股骨头支撑棒等多孔结构骨科产品完成了动物实验评价,与对照组比较,明显提升了缺损骨组织的修复效率(≥20%);仿骨小梁表面结构的髋臼杯和多孔椎间融合器两种产品通过了国家药监局的注册检验,并进入临床试验研究。

骨修复生物材料是生物医用材料中重点支持的研究方向。新型高强韧多孔钛合金人工骨修复材料的成功研发,为我国发展具有自主知识产权的骨修复生物材料及相关器械产业奠定了坚实基础。

2真菌学国家重点实验室在“超级真菌”感染的防治方面取得新进展
真菌感染是世界范围内临床医学面临的重要威胁。耳念珠菌(Candida auris)是 2009 年日本发现的一种新病原真菌物种。因为该菌具有多重耐药和致死率高的特征,也被称为“超级真菌”。近年来,耳念珠菌在全世界不同国家快速传播,并导致严重的医院内感染。“超级真菌”的感染问题引起了全世界临床和基础研究的科学家以及疾病防控部门的高度关注。

近期,真菌学国家重点实验室黄广华研究员和北京大学人民医院王辉教授带领的团队通过合作研究,报道了中国首例“超级真菌”感染病例,并对该菌的临床和生物学特征做了系统分析,研究了中国第一株“超级真菌(BJCA001)”的形态、毒性因子、耐药性以及致病性特征。系统发育分析发现,中国菌株 BJCA001 与印度、巴基斯坦和法国等国家的分离株亲缘关系比较接近。与多个国家报道的多重耐药菌株不同,中国菌株 BJCA001 对临床上常用的抗真菌药物普遍比较敏感。此外,研究还发现硫酸铜对“超级真菌”具有很强的生长抑制效果,这为医院内感染防治提供了新途径。

该研究为我国临床“超级真菌”感染的防治提供了新的思路,也为国际同行进一步开展该菌的生物学研究开拓了新方法。该成果近期发表在国际杂志 Emerging Microbes & Infections(《新发现病原体与感染》)上。

3意大利研发出可“闪充”的高能量密度半固态锂氧电池
意大利博洛尼亚大学发布消息称,该校研究人员经过 8 年努力,研发出了新型半固态氧流量锂电池 NESSOX。具有高达 1 兆瓦时/吨能量密度,可以像汽车“加油”一样,在几分钟内通过更换电池内部液体电解质完成充电。该电池采用一种新型液体电解质,能够有效抑制导致电池失效的物质生成,并保持电池性能稳定,这种新型高能量密度半固态锂氧电池表现出了优异特性。

该电池的能量密度大大高于目前的商业化电池产品,即可以通过更换液体电解质快速完成充电,也可以采用传统电源充电,为电动汽车电池的发展带来了新的方向。据博洛尼亚大学相关资料介绍,该电池可以支持汽车续航 600 公里以上,目前的成本为 150?/千瓦时。同时,该电池在应用于其它交通工具、储能等方面也具有较大潜力。

基于 NESSOX 的优秀性能和应用前景,该项目获得了意大利国家创新奖等多个奖项,博洛尼亚大学专门成立了名为 Bettery 的公司,正在寻找合作伙伴筹集资金,推动 NESSOX 的应用发展。

4瑞士生物沼气直接甲烷化技术进入实用阶段
据瑞士保罗谢尔研究所(PSI)介绍,该所开发出一项独有的生物沼气直接甲烷化技术,将氢气直接加入生物沼气中进行甲烷化反应,使生物沼气中的二氧化碳直接转化为甲烷。经过直接甲烷化处理的生物沼气甲烷含量大大提高,质量可满足直接输入天然气管网的要求,不再需要经过提纯净化处理环节。

通过含有生物质的垃圾经过发酵产生沼气是实现资源循环利用的有效途径,生物沼气经过提纯后获得的人工天然气(主要有效成分是甲烷),可通过天然气管网供应用户使用。目前产生的初级生物沼气中的甲烷含量约为 60%,其余成分主要为二氧化碳,需要进行预先分离,成本较高。而且因生物质垃圾来源复杂,产生的沼气质量差异很大,一般达不到直接通过天然气管网输送到用户的要求。因此沼气直接甲烷化技术具有重要应用价值。

为在实际应用条件下验证该项技术,瑞士保罗谢尔研究所与瑞士苏黎世 360°能源公司合作开展验证和示范研究。将该项技术集成在一个集装箱大小的代号为 Cosma 的示范装置内,接入实际运行的生物沼气站进行 1000 小时验证试验,经过甲烷化后的沼气直接进入天然气管道,可满足一个独立家庭住宅的取暖和热水供应。

试验取得成功,显示了该项技术已经具备进入实际应用的条件。该项成果日前获得瑞士能源技术奖。
(来源:科技部)

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