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高強韌多孔鈦合金人工骨材料研發取得突破 | 產業資訊

2018-06-15

高強韌多孔鈦合金人工骨材料研發取得突破
近日,由中國科學院金屬研究所等單位承擔的 863 計劃課題“高強韌多孔鈦人工骨材料研發(2015AA033702)”通過技術驗收。該課題開發的高強韌多孔鈦合金人工骨材料,為未來解決大面積骨缺損修復的臨床治療難題提供了一種新途徑。

骨缺損是骨科和頜面外科常見疾病,由創傷、感染、腫瘤切除等所致,而大面積骨缺損的修復是目前臨床治療的一個棘手難題。該課題突破了新型高強韌多孔鈦合金的結構設計、精確制備等技術,并結合鈦合金電子束增材制造技術、鈦酸鋇壓電陶瓷原位制備表面處理技術和體外超聲波臨床治療技術,開發出了滿足骨組織修復要求的多孔鈦合金人工骨材料。

目前該課題研制的多孔鈦合金人工骨材料已通過了生物相容性檢驗;所研發的椎間融合器和股骨頭支撐棒等多孔結構骨科產品完成了動物實驗評價,與對照組比較,明顯提升了缺損骨組織的修復效率(≥20%);仿骨小梁表面結構的髖臼杯和多孔椎間融合器兩種產品通過了國家藥監局的注冊檢驗,并進入臨床試驗研究。

骨修復生物材料是生物醫用材料中重點支持的研究方向。新型高強韌多孔鈦合金人工骨修復材料的成功研發,為我國發展具有自主知識產權的骨修復生物材料及相關器械產業奠定了堅實基礎。

2真菌學國家重點實驗室在“超級真菌”感染的防治方面取得新進展
真菌感染是世界范圍內臨床醫學面臨的重要威脅。耳念珠菌(Candida auris)是 2009 年日本發現的一種新病原真菌物種。因為該菌具有多重耐藥和致死率高的特征,也被稱為“超級真菌”。近年來,耳念珠菌在全世界不同國家快速傳播,并導致嚴重的醫院內感染。“超級真菌”的感染問題引起了全世界臨床和基礎研究的科學家以及疾病防控部門的高度關注。

近期,真菌學國家重點實驗室黃廣華研究員和北京大學人民醫院王輝教授帶領的團隊通過合作研究,報道了中國首例“超級真菌”感染病例,并對該菌的臨床和生物學特征做了系統分析,研究了中國第一株“超級真菌(BJCA001)”的形態、毒性因子、耐藥性以及致病性特征。系統發育分析發現,中國菌株 BJCA001 與印度、巴基斯坦和法國等國家的分離株親緣關系比較接近。與多個國家報道的多重耐藥菌株不同,中國菌株 BJCA001 對臨床上常用的抗真菌藥物普遍比較敏感。此外,研究還發現硫酸銅對“超級真菌”具有很強的生長抑制效果,這為醫院內感染防治提供了新途徑。

該研究為我國臨床“超級真菌”感染的防治提供了新的思路,也為國際同行進一步開展該菌的生物學研究開拓了新方法。該成果近期發表在國際雜志 Emerging Microbes & Infections(《新發現病原體與感染》)上。

3意大利研發出可“閃充”的高能量密度半固態鋰氧電池
意大利博洛尼亞大學發布消息稱,該校研究人員經過 8 年努力,研發出了新型半固態氧流量鋰電池 NESSOX。具有高達 1 兆瓦時/噸能量密度,可以像汽車“加油”一樣,在幾分鐘內通過更換電池內部液體電解質完成充電。該電池采用一種新型液體電解質,能夠有效抑制導致電池失效的物質生成,并保持電池性能穩定,這種新型高能量密度半固態鋰氧電池表現出了優異特性。

該電池的能量密度大大高于目前的商業化電池產品,即可以通過更換液體電解質快速完成充電,也可以采用傳統電源充電,為電動汽車電池的發展帶來了新的方向。據博洛尼亞大學相關資料介紹,該電池可以支持汽車續航 600 公里以上,目前的成本為 150?/千瓦時。同時,該電池在應用于其它交通工具、儲能等方面也具有較大潛力。

基于 NESSOX 的優秀性能和應用前景,該項目獲得了意大利國家創新獎等多個獎項,博洛尼亞大學專門成立了名為 Bettery 的公司,正在尋找合作伙伴籌集資金,推動 NESSOX 的應用發展。

4瑞士生物沼氣直接甲烷化技術進入實用階段
據瑞士保羅謝爾研究所(PSI)介紹,該所開發出一項獨有的生物沼氣直接甲烷化技術,將氫氣直接加入生物沼氣中進行甲烷化反應,使生物沼氣中的二氧化碳直接轉化為甲烷。經過直接甲烷化處理的生物沼氣甲烷含量大大提高,質量可滿足直接輸入天然氣管網的要求,不再需要經過提純凈化處理環節。

通過含有生物質的垃圾經過發酵產生沼氣是實現資源循環利用的有效途徑,生物沼氣經過提純后獲得的人工天然氣(主要有效成分是甲烷),可通過天然氣管網供應用戶使用。目前產生的初級生物沼氣中的甲烷含量約為 60%,其余成分主要為二氧化碳,需要進行預先分離,成本較高。而且因生物質垃圾來源復雜,產生的沼氣質量差異很大,一般達不到直接通過天然氣管網輸送到用戶的要求。因此沼氣直接甲烷化技術具有重要應用價值。

為在實際應用條件下驗證該項技術,瑞士保羅謝爾研究所與瑞士蘇黎世 360°能源公司合作開展驗證和示范研究。將該項技術集成在一個集裝箱大小的代號為 Cosma 的示范裝置內,接入實際運行的生物沼氣站進行 1000 小時驗證試驗,經過甲烷化后的沼氣直接進入天然氣管道,可滿足一個獨立家庭住宅的取暖和熱水供應。

試驗取得成功,顯示了該項技術已經具備進入實際應用的條件。該項成果日前獲得瑞士能源技術獎。
(來源:科技部)

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