生物材料领域国内外前沿热点分析
生物材料领域国内外前沿热点分析
生物材料泛指一切与生物体相关的应用性材料或由生物体合成的材料。按其应用可分为生物医用的材料和与生物合成有关的应用材料。近年来,环境友好材料,特别是来源于可再生资源的材料也逐渐向生物材料领域靠拢,这个领域在今年得到快速的发展。无论是医用高分子生物材料或环境友好材料,最近的发展都集中在高分子材料上。
1、生物材料领域国际前沿热点及进展情况
——生物医用材料
研究得最多最为成熟的组织工程材料是生物可降解和生物可相容的聚孔酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、乳酸和羟基乙酸共聚物(PLGA),而且这些材料也获得美国食品和医药管理局的批准,可以用于临床。这方面国际上已经产生了大量的专利技术。
——聚羟基脂肪酸酯(PHA)
是一种天然的高分子生物材料,因为PHA兼具良好的生物相容性能、生物可降解性和塑料的热加工性能,因此同时可作为生物医用材料和生物可降解包装材料,已经成为近年来生物材料领域最为活跃的研究热点。
在医用生物材料领域之外,它还可以在包装材料、粘合材料、喷涂材料和衣料、器具类材料、电子产品、耐用消费品、农业产品、自动化产品、化学介质和溶剂等广泛的领域得到应用。
—— 可持续发展的环境友好高分子材料
当代生物材料尤以用可再生资源为原材料生产的生物材料领域发展得最快。聚乳酸PLA做为最先实现产业化的环保材料,值得特别介绍。PLA可制成无毒并可进行细胞附着生物的组织工程支架材料,可用于医药缝合线(无须拆线),药物控释载体(减少给药次数和给药量),骨科固定材料(避免了二次手术),组织工程支架等。
2、国内同类研究开发现状
经过攻关计划以及自然科学基金的支持,我国在微生物合成可降解聚酯PHA领域取得了重要的进展,于1999年在世界上首次成功地进行了新型聚酯3—羟基丁酸和3—羟基已酸的共聚物PHBHHx的工业化生产,通过国际合作,PHBHHx产品已经被开发成可降解的包装薄膜。高档包装材料和复合材料、高级化妆品容器、药物或农药的缓释载体。我国已经拥有了一系列PHBHHx作为新一代生物医用材料的知识产权,包括16项专利申请,其中3项已获授权。
虽然PHA研究和产业化取得了一些进展,但必须看到,目前的PHA生产成本还高于以石油为原料的塑料。大量的研究工作必须集中在提高原料转化效率以及发现新的PHA材料上。
3、中国未来发展的前景及政策建议
在PLA知识产权领域,我国在医用和环境友好材料应用等方面都没有优势,必须加快自主研发。同时为了尽快实现产业化,也要考虑与拥有知识产权的国外企业合作,共同开发国内外市场。
在聚羟基脂肪酸酯PHA材料领域,由于PHA的结构多样性,已有越来越多的材料被开发出来,在此领域的知识产权发展空间很大,我国也有了相当的技术储备,发展空间比PLA更大。考虑到PHA结构的多样性以及广阔的可发展的知识产权空间,我国应该大力开发PHA的医疗用途。
然而,现阶段PLA和PHA等环境友好材料仍属于新兴的材料产业,还不能与大规模的以石油工业为基础的塑料材料进行直接的竞争。为了扶植这个新兴产业的发展,政府应当大力鼓励以可再生资源为原料的材料,增加开发自主知识产权的科研投入。加快1—2种有自主知识产权的新材料的产业化。惟有实现可再生资源的利用,我国经济的发展才能实现可持续性。在石油供应成为问题之前,我国必须建立用可持续发展的方式获得材料的技术储备。
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