高性能聚乙烯醇/石墨烯纳米复合水凝胶人工软骨替代材料
发布时间:2021.12.08 | 阅读量:1183


一、项目简介

  由运动损伤、创伤、退行性变及糖尿病、痛风等疾病引起的软骨缺损、畸形导致的骨关节炎及其它骨软骨病在临床上发病率日益加剧。目前治疗骨关节病所采用的人工全关节置换材料多为金属(如钛合金)、陶瓷、超高分子量聚乙烯、硅橡胶、聚氨酯等,存在易磨损松动、应力遮挡、金属阳离子体内大量堆积、易老化、致癌物残留等问题,人们一直在寻找和研制理想的软骨假体材料。


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关节软骨及其多层结构示意图


  本项目利用石墨烯高强度、优异的耐磨自润滑性及易于功能化修饰的特性,通过对反应性偶联增容技术、原位交联技术、高性能化改性技术的探索,研发高性能聚乙烯醇/石墨烯纳米复合凝胶软骨替代材料及产品,满足人工软骨材料性能及应用要求。自立项以来,已完成聚乙烯醇/石墨烯纳米复合水凝胶人工软骨替代材料表层及与骨基底连接的底层材料及多孔结构设计,进行了复合凝胶制备方法及3D打印工艺技术开发,对其组成与孔结构、生物力学性能、生物摩擦学性能关系进行研究优化,其生物力学、生物摩擦学性能达到生物软骨技术要求;通过3D打印获得了复合水凝胶支架,并与BMSCs干细胞进行体外共培养进行生物相容性研究,表明该支架可提升细胞的增殖活性,使BMSCs能在该支架上贴附生长,具有良好的细胞吸附性及生物相容性。开展了动物临床应用试验,结果表明材料在动物体内的生物安全性及疗效较好,为其临床应用提供可靠医疗数据检测结果。

二、产品主要技术指标


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联系人:王先生

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