俗话说“树老根先枯,人老腿先衰。”据统计,每年全世界有近百万人接受人工关节置换手术。人工关节需要植入体并负荷运作,对其生产材料的耐腐蚀性、耐磨性和机械性能提出了较高的要求。中国科学院宁波材料技术与工程研究所付俊研究员紧紧扣住材料这一关键环节,研发了高性能人工关节高分子材料,并获得了2项发明专利。 记者 劳育聪 ■人物名片 姓名:付俊 职务:中科院宁波材料研究所研究员 荣誉:宁波市“3315计划”创新人才 研发高性能聚乙烯材料 我国人工关节潜在年需求约300万套,2015年实际消耗仅50万套左右,市场发展空间非常可观。我国产业技术水平与国外相比还有较大差距,国家一直将人工关节等内植入器械作为战略重点予以扶持,但如何突破关键的材料技术,一直是悬而未决的难题。 2010年,有过德国、美国等世界一流科研机构学术背景的付俊受聘于中国科学院宁波材料所,开始投身于自主人工关节高分子材料的研究,希望通过突破关键材料和技术,打破当前材料依赖进口、高端产品被进口产品垄断的局面。 “目前国外最先进的高分子材料虽然极大地降低了磨损,但也牺牲了材料的强度和韧性。”付俊介绍说,如何提高材料的耐磨性、强度、韧性,同时解决防止体内氧化的问题,成为付俊的研究重点。 经过多年攻关,付俊带领团队综合运用抗氧化技术、交联技术、结构调控技术以及优化工艺,成功地获得了一系列高强度、低磨损、抗氧化聚乙烯材料,与国外同类材料相比,在综合性能和工艺简化方面具有显著的优势。相关成果获得两项中国发明专利授权,在该领域著名期刊发表多篇论文,得到了国外同行的重视,于2015年荣获美国骨与关节医师协会刊物《临床骨科与相关研究》首届最佳中国论文奖。 前沿科技带来无穷乐趣 “生物的组织器官是自然发育形成的,它天然的结构和生物功能是人工组织所无法替代的。我们希望以人工材料为细胞和组织的生长提供仿生环境,促进新的组织生长。”付俊说,最理想的状态是,有一种材料可以暂时代替受损的组织器官,并且能够促进细胞生长和分化,在实现组织、器官再生后能够自然无害地降解。 这个前沿科学技术的研究给付俊带来了无穷的乐趣。“前沿技术具有重要的牵引作用,共性科学问题或技术研发的过程中,常常会派生出很多其他的应用技术。”付俊说,如组织工程材料中的水凝胶,相关的研究已经派生出药物载体、创伤敷料、高端日化产品等一系列新产品、新产业,必将带来巨大的经济效益和社会效益。付俊对相关的研究充满了热情和信心。
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