高強(qiáng)韌多孔鈦合金人工骨材料研發(fā)取得突破 | 產(chǎn)業(yè)資訊

高強(qiáng)韌多孔鈦合金人工骨材料研發(fā)取得突破
近日，由中國(guó)科學(xué)院金屬研究所等單位承擔(dān)的 863 計(jì)劃課題“高強(qiáng)韌多孔鈦人工骨材料研發(fā)（2015AA033702）”通過技術(shù)驗(yàn)收。該課題開發(fā)的高強(qiáng)韌多孔鈦合金人工骨材料，為未來(lái)解決大面積骨缺損修復(fù)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(chuàng)傷、感染、腫瘤切除等所致，而大面積骨缺損的修復(fù)是目前臨床治療的一個(gè)棘手難題。該課題突破了新型高強(qiáng)韌多孔鈦合金的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、精確制備等技術(shù)，并結(jié)合鈦合金電子束增材制造技術(shù)、鈦酸鋇壓電陶瓷原位制備表面處理技術(shù)和體外超聲波臨床治療技術(shù)，開發(fā)出了滿足骨組織修復(fù)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(yàn)；所研發(fā)的椎間融合器和股骨頭支撐棒等多孔結(jié)構(gòu)骨科產(chǎn)品完成了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，與對(duì)照組比較，明顯提升了缺損骨組織的修復(fù)效率（≥20%）；仿骨小梁表面結(jié)構(gòu)的髖臼杯和多孔椎間融合器兩種產(chǎn)品通過了國(guó)家藥監(jiān)局的注冊(cè)檢驗(yàn)，并進(jìn)入臨床試驗(yàn)研究。

骨修復(fù)生物材料是生物醫(yī)用材料中重點(diǎn)支持的研究方向。新型高強(qiáng)韌多孔鈦合金人工骨修復(fù)材料的成功研發(fā)，為我國(guó)發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的骨修復(fù)生物材料及相關(guān)器械產(chǎn)業(yè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2真菌學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在“超級(jí)真菌”感染的防治方面取得新進(jìn)展
真菌感染是世界范圍內(nèi)臨床醫(yī)學(xué)面臨的重要威脅。耳念珠菌（Candida auris）是 2009 年日本發(fā)現(xiàn)的一種新病原真菌物種。因?yàn)樵摼哂卸嘀啬退幒椭滤缆矢叩奶卣鳎脖环Q為“超級(jí)真菌”。近年來(lái)，耳念珠菌在全世界不同國(guó)家快速傳播，并導(dǎo)致嚴(yán)重的醫(yī)院內(nèi)感染?！俺?jí)真菌”的感染問題引起了全世界臨床和基礎(chǔ)研究的科學(xué)家以及疾病防控部門的高度關(guān)注。

近期，真菌學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室黃廣華研究員和北京大學(xué)人民醫(yī)院王輝教授帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)通過合作研究，報(bào)道了中國(guó)首例“超級(jí)真菌”感染病例，并對(duì)該菌的臨床和生物學(xué)特征做了系統(tǒng)分析，研究了中國(guó)第一株“超級(jí)真菌（BJCA001）”的形態(tài)、毒性因子、耐藥性以及致病性特征。系統(tǒng)發(fā)育分析發(fā)現(xiàn)，中國(guó)菌株 BJCA001 與印度、巴基斯坦和法國(guó)等國(guó)家的分離株親緣關(guān)系比較接近。與多個(gè)國(guó)家報(bào)道的多重耐藥菌株不同，中國(guó)菌株 BJCA001 對(duì)臨床上常用的抗真菌藥物普遍比較敏感。此外，研究還發(fā)現(xiàn)硫酸銅對(duì)“超級(jí)真菌”具有很強(qiáng)的生長(zhǎng)抑制效果，這為醫(yī)院內(nèi)感染防治提供了新途徑。

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

3意大利研發(fā)出可“閃充”的高能量密度半固態(tài)鋰氧電池
意大利博洛尼亞大學(xué)發(fā)布消息稱，該校研究人員經(jīng)過 8 年努力，研發(fā)出了新型半固態(tài)氧流量鋰電池 NESSOX。具有高達(dá) 1 兆瓦時(shí)/噸能量密度，可以像汽車“加油”一樣，在幾分鐘內(nèi)通過更換電池內(nèi)部液體電解質(zhì)完成充電。該電池采用一種新型液體電解質(zhì)，能夠有效抑制導(dǎo)致電池失效的物質(zhì)生成，并保持電池性能穩(wěn)定，這種新型高能量密度半固態(tài)鋰氧電池表現(xiàn)出了優(yōu)異特性。

該電池的能量密度大大高于目前的商業(yè)化電池產(chǎn)品，即可以通過更換液體電解質(zhì)快速完成充電，也可以采用傳統(tǒng)電源充電，為電動(dòng)汽車電池的發(fā)展帶來(lái)了新的方向。據(jù)博洛尼亞大學(xué)相關(guān)資料介紹，該電池可以支持汽車?yán)m(xù)航 600 公里以上，目前的成本為 150?/千瓦時(shí)。同時(shí)，該電池在應(yīng)用于其它交通工具、儲(chǔ)能等方面也具有較大潛力。

基于 NESSOX 的優(yōu)秀性能和應(yīng)用前景，該項(xiàng)目獲得了意大利國(guó)家創(chuàng)新獎(jiǎng)等多個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，博洛尼亞大學(xué)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(dòng) NESSOX 的應(yīng)用發(fā)展。

4瑞士生物沼氣直接甲烷化技術(shù)進(jìn)入實(shí)用階段
據(jù)瑞士保羅謝爾研究所（PSI）介紹，該所開發(fā)出一項(xiàng)獨(dú)有的生物沼氣直接甲烷化技術(shù)，將氫氣直接加入生物沼氣中進(jìn)行甲烷化反應(yīng)，使生物沼氣中的二氧化碳直接轉(zhuǎn)化為甲烷。經(jīng)過直接甲烷化處理的生物沼氣甲烷含量大大提高，質(zhì)量可滿足直接輸入天然氣管網(wǎng)的要求，不再需要經(jīng)過提純凈化處理環(huán)節(jié)。

通過含有生物質(zhì)的垃圾經(jīng)過發(fā)酵產(chǎn)生沼氣是實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)利用的有效途徑，生物沼氣經(jīng)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(wǎng)供應(yīng)用戶使用。目前產(chǎn)生的初級(jí)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(jìn)行預(yù)先分離，成本較高。而且因生物質(zhì)垃圾來(lái)源復(fù)雜，產(chǎn)生的沼氣質(zhì)量差異很大，一般達(dá)不到直接通過天然氣管網(wǎng)輸送到用戶的要求。因此沼氣直接甲烷化技術(shù)具有重要應(yīng)用價(jià)值。

為在實(shí)際應(yīng)用條件下驗(yàn)證該項(xiàng)技術(shù)，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(yàn)證和示范研究。將該項(xiàng)技術(shù)集成在一個(gè)集裝箱大小的代號(hào)為 Cosma 的示范裝置內(nèi)，接入實(shí)際運(yùn)行的生物沼氣站進(jìn)行 1000 小時(shí)驗(yàn)證試驗(yàn)，經(jīng)過甲烷化后的沼氣直接進(jìn)入天然氣管道，可滿足一個(gè)獨(dú)立家庭住宅的取暖和熱水供應(yīng)。

試驗(yàn)取得成功，顯示了該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)具備進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的條件。該項(xiàng)成果日前獲得瑞士能源技術(shù)獎(jiǎng)。
（來(lái)源：科技部）

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