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共议学科深度融合与发展

2023-12-27

纺织科学研究 2023年11期
关键词:医用纺织创面

10 月20 日,中国医疗与健康用纺织材料产业大会暨2023 国际纺织生物医用材料大会召开期间,6 场平行论坛顺利召开,分别围绕医用纺织制品评价、标准与法规;生物医用与海洋生物材料;健康与老年用纺织品;可植入型医用纺织材料与制品;医疗防护用纺织品;创面修复用纺织材料及制品六大主题进行。

医用纺织制品评价、标准与法规

四川大学医疗器械监管科学研究院副院长张凯作《生物材料医疗产品的监管科学》主题报告。报告明晰了生物材料、生物材料医疗产品、监管科学及安全有效等基本概念,阐明生物材料与监管科学的关系,通过美国和中国实践举例来总结和评述生物材料相关监管科学计划的研究进展,并为今后生物材料和监管科学领域研究提供可借鉴的思路和建议。

山东省医疗器械和药品包装检验研究院施燕平作《国内医用纺织材料器械质量评价及标准介绍》主题报告。介绍了我国医用纺织类医疗器械的标准化现状,以及在质量评价过程中的关注点及主要方法。施艳平介绍,医用纺织材料及器械的质量评价重点包括:材料性能(安全性、物理性能);产品的功能性;微生物性能(无菌产品)。

医疗人咖啡&MEDCRO 劢德医疗咨询集团创始人李弘作《最新中国医疗器械注册法规概览》主题报告,主要从药监相关部门和咨询渠道、医疗器械分类目录和分类规则、医疗器械注册流程、创新医疗器械申报政策、委托研发及生产相关法规、注册路径策划以及注册常见问题总结等方面进行了详细介绍,并指出医疗器械的六难三高:研发难、转化难、生产难、投资难、销售难、监管难;研发设计门槛高、市场准入门槛高、销售渠道门槛高。

东华大学纺织学院赵帆作《水凝胶离-电子器件的构建及在伤口生物膜感染治疗方面的评价》主题报告。报告指出,利用Polyethylene glycol(PEG)水凝胶与高浓度磷酸盐溶液的相分离特性,可以构建一种可以在机体表面持续和安全的传输高强度离子电流的电路器件。通过高强度的电流清创,能够将伤口表面的生物膜彻底清除,并实现99%的清创效果。通过联用FDA 批准的抗生素药物,可以实现99.999%的杀菌效果。基于糖尿病小鼠伤口模型的动物实验结果发现,离子电处理后伤口组织中细菌浓度从109 CFU/g 降到105 CFU/g 以下,可防止生物膜感染的复发。

生物医用与海洋生物材料

南开大学刘遵峰作题为《纤维捻曲的力量--高性能与功能高分子》的主题报告。报告指出,通过加入捻度,放大纤维在湿度下的长度变化,可制成基于捻曲结构的蚕丝等全天然纤维材料的智能响应性织物。“捻曲核壳结构”的人造蛛丝纤维实现了类蜘蛛丝的多层次结构特征,通过有机高分子合成实现了接近天然蜘蛛丝的强度和韧性。捻曲结构减小了材料的熵,使弹性体的制冷效率从32%增加到67%。基于多层次协同作用,可构建模拟神经传导、应变传感、驱动为一体的人工肌肉纤维。

青岛大学吴桐介绍了用于组织修复与再生的生物活性纳米纤维材料,为了能够有效调控细胞行为,促进组织再生,通过在有序排列的电纺纳米纤维上,整合拓扑结构和生化信号获得基于纳米纤维和纳米纱线的组织修复支架。将具有沟槽、凸起等不同拓扑结构以及生物功能化的纳米纤维支架用于细胞行为调控。在对电纺丝纳米纤维支架经过特定的拓扑结构调控和生物功能化进行探索后,可在神经修复、伤口愈合、血管再生、腱骨愈合等方面发挥作用。

青岛明月生物医用材料有限公司秦益民作题为《基于海藻酸盐纤维的伤口天然疗法》的报告。近年来,由海藻酸盐纤维制成的非织造布在医用敷料领域得到广泛应用,与传统棉纱布相比,海藻酸盐敷料的吸湿性高,止血性能好,并能在伤口表面形成一层水凝胶。这层水凝胶既能给伤口提供一个良好的愈合环境,又能在伤口愈合后无疼痛地去除,从而使海藻酸盐敷料拥有其促进伤口愈合的独特性能。报告重点介绍了海藻酸盐纤维的制造工艺及理化性能和生物活性,并介绍了海藻酸盐敷料的临床应用。

东华大学董玉苹作《纤维复合材料的构建及其止血修复应用》的主题报告。她指出,纤维复合材料在快速止血、皮肤损伤修复等领域展现出良好的应用前景。纳米纤维材料比表面积大,孔隙率高,有利于快速止血及细胞生长及组织修复。疏水透气纤维膜复合水凝胶敷料具有良好的保水性、粘附性、自愈合性能以及可拉伸延展性,在大鼠皮肤损伤模型中展现出了良好的修复效果。此外,生物活性玻璃纳米纤维多孔凝胶,具有高吸水能力及快速自膨胀性能,也能实现较好的应用效果。

健康与老年用纺织品

青岛大学房宽峻作《电致远红外光纳米碳素复合纤维及其在医疗健康方面的应用》主题报告。报告指出,针对医疗健康新需求,通过研究纳米碳素材料与纤维的复合技术,以及纤维材料的导电和耐用性能,制备出具有远红外光发射功能的高导电复合纤维。用所制备的复合纤维设计织造成可用5V 移动电源驱动的纤维制品,研究了纤维制品的电致远红外光发射率和低温保暖性能。结果表明,研制的纳米碳素复合纤维制品所发射的远红外光波长与人体的远红外光波长高度相似,占比达到85%以上,具有卓越的理疗和低温保暖效果,且具有明显的抗菌性。所开发的电致远红外光纳米碳素纤维在医疗健康方面具有广阔的应用前景。

青岛大学田明伟作《健康与防护智能电子纺织品》主题报告。报告面向健康与防护智能电子纺织品,聚焦医养健康、国防军工、体育运动、娱乐休闲四大领域,针对柔性传感器舒适性、稳定性等痛点问题,开发睡眠监测床垫、监测头枕、运动步态监控压力垫、智能监测压力袜及压力鞋、智能心电衣、主动发热面料、智能安防地毯、军警智能求助服装等产品,为智能电子纺织品在医养健康领域的应用提供理论与技术支撑。

东华大学王先锋作《智能体域微气候管理健康纺织品》主题报告。随着人们健康意识的不断增强,纺织服装面料的热湿舒适性已成为行业关注的焦点。热湿舒适性调控主要是通过改善人体与纺织品之间的体域微气候(汗液、湿气和热量)来提升纺织品舒适性和促进人体健康。目前开发出了有助于保护人体健康的防水透湿、单向导湿、辐射降温以及环境自适应等功能的多种新型纺织品。报告重点讲述上述功能纺织品的设计原理、制备方法以及应用,旨在为新型功能和智能纺织面料的开发提供技术参考,提升人们的生活品质和健康水平。

青岛百草新材料股份有限公司池姗作《生命科学奏响纺织品健康创新主题曲》主题报告。她表示,开发多功能健康材料是“四个面向”中“面向人民生命健康”的重大战略。与传统添加无机或有机形成的多功能材料相比,生物活性多功能材料对人体无刺激和毒副作用,是多功能健康材料的主要发展方向。在纤维成型过程中创新引入生物活性组分,开发出了具有抑菌、抗病毒、抗氧化等生物学活性的多功能健康纺织品。产品已应用于服装、家居、家纺、医用防护等多个领域,并已被列入军民融合重点推介目录,提高了我国大健康产业生物活性纺织品的国际核心竞争力和话语权,将为中国纺织业在新旧动能转换、企业产品创新中作出巨大的贡献。

可植入型医用纺织材料与制品

加拿大拉瓦尔大学Ze Zhang 作《外加电场对糖尿病患者皮肤细胞的作用》主题报告。他指出,不愈合的糖尿病足溃疡(DFU)是一个重大的医学问题。15 %~ 25%的糖尿病患者一生中会发生DFU,而DFU 占所有非创伤性下肢截肢的70%。DFU 治疗中最大的挑战是由于血液灌注不良、神经病变、感染以及伤口愈合功能失调的成纤维细胞和角质形成细胞。据报道,电刺激(ES)可以增加局部血液灌注,通过轴突刺激神经元,并激活皮肤细胞(角质形成细胞和成纤维细胞)的增殖和细胞外基质合成。经皮电刺激被认为是治疗慢性伤口(包括糖尿病足溃疡)的辅助疗法。然而,该领域的研究仍然有限。报告通过研究糖尿病人皮肤细胞对外源电场的反应,探索利用电刺激加速DFU 愈合的可能性。

米鲁兹大学Frederic Heim 作《心血管用纺织材料:挑战与机遇》主题报告。他指出,聚合物纤维材料的独特特性使其成为开发用于修复或替代软组织的医疗植入物的杰出候选材料。由针织或机织织物制得的血管和血管内移植物能够承受施加于动脉的心脏循环压力负荷。心脏瓣膜领域的最新研究表明,纺织材料具有优异的性能,是潜在的瓣膜瓣叶材料。此外,组织工程领域的最新进展表明,由熔融纺丝纤维或电纺丝纤维制得的纺织生物可吸收支架,具有纤维微孔结构,可很好地促进组织生长。实际上,由生物相容的聚合物制得的纺织材料,已在全球范围内被证明是耐用和生物相容的。然而,在某些情况下,仍会发生临床上不可接受的非预期的降解或炎症。

西南大学蓝广芊作《多重响应性纳米纤维气凝胶的构建及其快速止血的应用》主题报告。创伤大出血的有效止血是院前急救中的一个关键挑战。有效止血策略对于大出血伤口至关重要。基于庞巴迪甲虫喷射有毒喷雾进行防御的启发,报告提出了一种具有排列微通道结构的形状记忆气凝胶。利用携带凝血酶的微颗粒作为内置引擎来产生脉冲喷射,以增强药物递送效果。该气凝胶在与血液接触后,可以在伤口内部迅速膨胀,提供一个强大的物理屏障,阻塞和密封流血的伤口,并自发产生局部化学反应,产生大量的二氧化碳微气泡,并提供推力,加速微通道阵列的爆裂喷射,从而实现更深、更快的药物扩散。研究通过理论模型和动物模型验证了其药物喷射行为、释放动力学和渗透能力。该新型气凝胶在猪模型严重出血伤口中表现出显著的止血效果,具有良好的可降解性和生物相容性,在临床止血应用中具有很大的潜力。

江南大学纺织科学与工程学院马丕波作《针织结构医用材料制备与性能》主题报告。针织技术在医疗领域的创新和应用为医疗产业带来了许多重要进展。针织技术以其灵活性、可塑性和高效性,在医疗材料和设备的制造中发挥着显著作用。报告简要阐述了生物医用针织材料及其制备技术,详细分析了体外用针织医用材料、体内用针织医用材料、针织人工器官和针织卫生保健用品的应用现状,并介绍了相关前沿研究。针对医用纺织品的针织结构和材料在人造血管、疝气修补片、心脏支撑装置、针织医疗可扩展金属支架和肌腱支架等领域进行了详细介绍。

医疗防护用纺织品

北京市医疗器械检验研究院刘克洋带来了《医用一次性防护服和医用防护口罩国家标准修订情况》的报告,报告指出,目前,医用一次性防护服国家标准GB 19082-2009 和医用防护口罩国家标准GB 19083-2010 的修订工作已基本完成。根据国内外相关标准、两项产品标准多年实施情况,尤其是新冠肺炎疫情期间大量使用时针对产品性能和委托检验、监督抽验过程发现的问题反馈,对标准中的性能指标设置、要求和检测方法等内容进行了相应调整。报告主要介绍了标准条款内容的变化和修改原因。

北京邦维应急装备有限公司杨立敬作《纺织软器械织物在医疗防护中的应用与探讨》的报告,主要从医用织物的现状、医用器械类织物的规范标准、医用织物的应用与研究三个方面进行介绍。综合目前新型的功能材料技术、加工工艺等特点,公司针对性地开发不同应用的医疗用织物。此外,他就后疫情时代,对医用织物的使用与管理的革新进行分享,共同探讨与推进纺织类软器械织物在医疗防护中的应用,完善配套产品的标准与规范。

广东必得福医卫科技股份有限公司陈文杰作《一次性手术衣用复合非织造材料》的报告。手术衣及手术帘已被广泛地应用于医疗机构,它们能最大限度地减少细菌、病毒在手术间传播,以降低医护人员感染疾病的风险,保持手术区域的无菌状态。报告回顾了国内外手术衣常见的标准要求及使用现状;分析各类一次性手术衣用复合非织造材料的特性、成本、优点、阻隔效果及生产工艺;最后介绍公司关于手术衣用复合非织造材料的研究成果。

创面修复用纺织材料及制品

北京化工大学薛佳佳作《静电纺丝纳米纤维用于组织损伤修复》的报告。他表示团队开发了一系列基于电纺纳米纤维的支架,以促进周围神经、骨骼和皮肤的修复和再生。针对周围神经损伤的修复与再生,以静电纺丝纤维为基体,仿生构筑组织工程化神经导管,能够模拟体内神经修复所需的微环境,促进神经修复。针对皮肤创伤的修复,通过放射取向纤维沉积梯度密度生物活性物质,促进细胞迁移并加速伤口愈合;根据皮肤再生阶段所需的生长因子,构筑加载多重生长因子的多层级光热纤维支架,整合拓扑结构、活性因子、光热响应的多重诱导信号,并通过时空可控触发式有序递送不同的生长因子组合,显著促进皮肤修复。结合光热作用,构筑多功能骨修复支架,招募干细胞并诱导其成骨分化,提高骨缺损的修复效果。综上,利用静电纺丝纤维构筑多功能组织修复材料,促进组织损伤修复与再生。

青岛大学附属医院整形外科冷向锋作《利用多层纳米纤维复合材料调控脂肪干细胞加速烧伤创面愈合》的报告。他指出,具有抗菌和高效血管生成功能的多功能创面敷料被认为是修复烧伤创面的有希望的候选者。研究设计并制备了一种装载脂肪干细胞(TLWDA)的三层创面敷料,用于促进烧伤创面愈合。外层由径向排列的纳米纤维组成,表面包裹一层圆形梯度的表皮生长因子(EGF),用于表皮恢复。中间层是由甲基丙烯酰化壳聚糖(CSMA)水凝胶覆盖的致密无序明胶纳米纤维组成,以提供机械支撑和抗菌作用。内层是网状结构的纳米纤维纱线,表面涂有随机明胶纤维,以调节脂肪干细胞(ADSCs)的旁分泌。研究发现,TLWDA 支架具有良好的抗菌性能,能够促进角质形成细胞、成纤维细胞和内皮细胞的迁移。ADSCs 的血管化及EGF 和FGF2的分泌也得到改善。在体内实验中,TLWDA 支架在促进大鼠皮肤烧伤创面愈合方面表现出优异的效果。与仅使用TLWD 或ADSCs 的病例相比,再生表皮层厚度、胶原蛋白和血管的生成均有显著改善。这种基于纳米纤维的复合支架的独特设计和开发以及ADSCs 的操作在加速烧伤创面愈合方面具有很大的潜力。

武汉纺织大学鲁振坦作题为《基于细菌竞争粘附策略的抗创面感染纤维材料》的报告。团队报道了一种基于细菌竞争粘附机制控制创面感染的全新策略,制备了对细菌具有高强粘附率的纤维材料(1.74 × 109 CFU/cm2)。以该纤维材料制备的创面敷料能够强烈地粘附创面处细菌,在敷料更换的过程中可以高效率地将致病菌从创面处剥离,减少感染创面处的致病菌浓度,调节创面菌落平衡,显著促进创面愈合。该研究打破了治疗创面感染的固有思路,为新型抗感染创面敷料的开发提供了新的思路。该技术已开始在振德医疗卫生用品有限公司转化推广应用。

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