聚焦国际生物材料及医疗器械工业技术创新创业
介绍国外新的研发项目
听取来自工业界及资本界参会者的意见
集中大家智慧
形成科技+工业+市场“三位一体”的共识
通过联合开发的组织方式
快实现科技向市场化转移的步伐
2016共创·未来
第四届国际生物材料及医疗器械工业技术创新创业高峰论坛
会议简介
本次会议聚焦国际生物材料及医疗器械工业技术创新创业的主题，意在向参会者介绍国外生物材料及医疗器械领域内接近工业的研发项目，同时听取来自工业界及资本界参会者的意见，集中大家的智慧，对发展前景好市场大的项目，形成科技+工业+市场“三位一体”的共识，通过联合开发的组织方式，加快实现科技向市场化转移的步伐。
特别邀请
欧盟生物材料学会主席
Prof. Matteo Santin
剑桥大学材料系副主任
Prof. Serena Best
MIT评选出的全球杰出青年创新人物
Prof. Zhen Gu
波兰国家生物高分子权威
Prof. Miroslawa El Fra
剑桥大学物理系纳米量子物理权威
Charles Smith 教授
剑桥大学材料化学
Vasant Kumar教授
意大利聚氨酯生物材料权威
Gianluca Ciardelli 教授
围绕主题
世界生物活性材料的最新技术与产业化结合的前瞻性项目、
新一代生物材料工业化发展的最新产业化进展、
新一代生物传感技术与产业化（无创血糖检测、双氧水传感器、气体传感器，微量血液过滤膜）、
超高电能密度的蓄电池技术等十多个热门领域的先进研究成果。
部分嘉宾介绍
张祥成，会议主席，剑桥大学英国皇家学会工业院士，兼任英国国家科技发展部顾问专家，负责英国国家发展项目评审和鉴定工作；2009年入选中组部“千人计划”首批引进海外专家；2012年特聘为中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员，并组建了以产业化为导向，应用研究为基础的研发团队, 倡导科学技术为工业服务，致力于推动“生物传感与仿生材料”科学技术成果的产业化进程。
Serena Best 教授，剑桥大学材料与冶金系副主任，剑桥大学心血管战略研究所和剑桥医用材料研究中心中心主任教授。Best教授的研究领域包括：生物活性陶瓷、涂层以及各种复合材料；羟基磷灰石骨科植入物的优化设计；生物陶瓷材料的表面修饰与改性；生物活性可降解复合材料用于组织工程；胶原蛋白支架材料等。
Miroslawa El Fray，是聚合物学院的终生教授和主任，同时还是西波美纳尼亚先进技术中心的主任。她拥有材料科学专业的硕士和博士学位，在德国University Bayreuth聚合物工程系完成了博士后研究工作，在帝国理工获得了皇家学会会员。Miroslawa El Fray教授的研究专长包括材料力学性能聚合物疲劳测试、聚合物材料和生物材料的形态和热分析。Miroslawa El Fray教授发表了超过60篇的SCI杂志，超过140篇会议论文，以及53篇其它类型的学术论文，9个专著章节，申请5项发明专利。
Prof Matteo Santin，组织再生修复领域专家，英国布莱顿大学药物与生物大分子科学系教授，欧洲生物材料学会主席，Matteo教授的研究领域包括新的生物材料、仿生分子学、生物材料表面的功能化以及它们的生物相容性等。Matteo教授同时兼任意大利那不勒斯大学生物材料研究中心副研究员，意大利特伦多大学、米兰理工学院工程学院生物医学工程系教授，同时参与比利时根特大学聚合物材料研究团队的工作。Matteo教授长期担任国际知名杂志Biochimica and BiophysicaActa, Scandinavian Journal of Immunology, Biomaterials, Drug Discovery Today, Biomacromolecules的审稿人。
议程安排
项目简介
项目一：胶原基支架用于软组织修复及其应用
胶原基支架，用于软组织修复及其应用
在过去的20年中，组织工程领域有了飞速的发展。随着组织修复的简单化想法已经被细胞介导的组织重建和再生所取代，将这些细胞提供给损伤部位而精心设计的支架需求量也随之日益增加。人们已经了解到了软组织运用的孔结构和形态的重要性，但却不经常考虑到孔间的相互贯穿性能力。此次欧美团队带来新的技术，通过生成冰晶来研究冻干的多孔胶原支架生成背后的物理性能。通过严格控制模具的设计和加工的条件，可以制备从等轴至细长的孔隙形态，同时能正确表征这些空隙结构对细胞迁移的影响。支架组成是另一种至关重要的考量，需要在支架的活性和力学性能上同时找到很好的平衡。尤其在胶原支架中，通过控制交联的程度使力学性能和生物学性能最优化是基本的。该技术为胶原基支架的医学实际应用提供了一个新的途径。
图1：用于软组织修复的胶原基支架
项目二：细胞外基质和类生长因子的临床应用及产业化前景
组织修复和再生依赖于由细胞外基质（ECM）所施加的控制，以及细胞活性复合生长因子的影响。细胞外基质支持细胞的锚定，而对接位点的生长因子允许建立浓度梯度来引导细胞迁移、增殖和分化。此次欧美团队向参会者介绍了最新的系统性研究成果和具备临床潜力与可持续产业化发展的天然合成大分子类物质。在所有天然生物材料中，一类基于大豆的新型生物材料被发现了，大豆的结构性和生物活性部分能够介入组织再生从而加速生理愈合。结构类似于细胞外基质特定蛋白的合成多肽被运用为植入物的涂层来提高组织整合能力。
图2：细胞外基质组织再生
项目三：新型可注射高分子（疝气修复以及人工心脏医用高分子的合成及应用）
此次欧美团队带去崭新的技术，采用全新的方法，提供了一种可以被直接注入手术部位的液体，然后在安全剂量的紫外线照射下，几秒钟后注入的液体便可转变成一种具备弹性且可生物降解的“补丁”，这一材料完美匹配组织的缺陷。由于材料的高粘性，手术不需要缝合线或者针，并且其力学性能也是极好的。初步动物试验已经在剑桥大学完成，实验使用了20只有疝气兔子，所有的修复都很成功。实验结果表明，这种新的材料与合成的材料一样性能优异，而实际使用上却更容易更简单。
图3：可降解的人体补丁
项目四：聚氨酯材料以及系列医学产品介绍。
此次专家团队重点介绍聚氨酯（PURs）组织工程系列产品以及药物输送在医学中的最新应用介绍，为多种疾病创造出新的治疗方法。其中包括专利技术，如一种可调控的、生物相容性和可生物降解的聚氨酯材料，该技术方案易于注射，基于聚氨酯材料的温敏特性，通过化学反应在体内形成三维水凝胶结构；再如温敏聚合物也被采用快速成型技术制备载细胞支架技术。此外，聚氨酯材料在治疗心血管疾病的创新解决方案中也有潜在的应用。
图4：聚氨酯生物瓣膜
项目五：利用生理信号的智能递药体系（聚氨酯在组织工程、药物控释等医学领域的应用）
随着材料化学、分子药剂学及纳米生物技术的蓬勃发展，利用生理信号“智能”体系为实现精准药物输运提供良好的发展机遇。此次报告重点近年来通过一系列生理信号的进行药物智能输送，其中包括利用血糖浓度，酶的活性及ATP (Adenosine triphosphate) 变化。新技术介绍：利用仿生原理通过葡萄糖的“浓度”变化而进行仿生胰岛素药物输送的智能递药体系；可控释抗癌症药物体系。
图5：药物定点输送和抗癌体系
项目六： PLLA纳米生物复合材料制备骨固定系列医疗器械
每年有数千万的骨折患者，需求大量的骨钉和骨板。传统的骨折内固定材料一般由不锈钢、钛及其合金制成，但长期植入会引发蚀损、过敏，并且需要二次手术取出。而高分子生物可降解骨固定物可以很好地解决以上问题。此次报告团将介绍新兴企业Vornia的生物材料，特别是多种高纯度可降解高分子聚合物，包括I型生物胶原及改性物，透明质酸及改性物，PEG基超支化聚合物，PCL，PLGA，PLLA和PLCL7大类生物医学工程研究及医疗产品所需最为常用的原材料，以及一系列可满足各类骨科修复的骨诱导羟基磷灰石(HA)与PLLA纳米生物复合材料。
图6：可降解PLLA纳米生物复合材料骨钉
项目七：自体干细胞用于人体骨损伤的再生及修复（人工生长骨骼组织）
骨骼是继血液之后最易移植的人类组织，全世界有数以百万计的骨移植程序。Epibone是一个变革性的骨重建公司，允许病人的骨骼再生。我们开创的新技术结合病人骨骼缺损部位的扫描信息，利用病人自己的干细胞来培养和重建一个特定的缺损状自体骨移植物。Epibone的战略定位是提供优越的骨移植，包括每年为全世界数以百万计的正在经历骨骼相关手术的病人提供准确的缺损修补，提供一个简化的外科程序，在不适用异体移植的前提下，改善骨骼的成型和再生，缩短恢复时间。
图7：干细胞培养骨骼
项目八：高强耐磨超高无机纳米仿生塑性陶瓷材料
针对人体骨关节存在的关节磨损和磨损颗粒造成的假体松动等一系列问题，提出了一个新的思路和技术方案：采用低温同步聚合新技术，用纳米结构仿生原理，在纳米/微米尺度无机种床上合成耐磨高分子材料。制备的高分子/纳米生物陶瓷复合仿生骨修复材料，可以解决生物材料的三个相容性问题，即生物、物理、力学和人体骨材完全匹配，达到增强、增韧而且具有较好耐磨性的目的，从而取代金属和其它材料，彻底解决骨科材料目前遇到的种种问题。
图8：高分子/纳米生物陶瓷仿生材料
项目九：大豆提取物的创伤修复效果及其产业化
以大豆提取物为创伤修复材料，生产快速创伤修复产品。使得产品功能做到更快、更有效、更长效，医用、家用皆可的新一代创伤修复产品。目前有两个专利覆盖了该技术，专利的特点利用了天然植物的成分：大豆中有伤口愈合关键成分（Isoflavones和Phytoestrogens）；多种豆蛋白辅助并保护伤口愈合成分，可促进自然再生。目前为止，市场上还没有如此天然有机自然结合的产品,并且动物实验的效果好于目前市场产品。
图9：大豆基水凝胶创伤辅料
项目十：新一代可降解心血管支架（可降解心脏支架的原材料、设计及产业化进展）
从上世纪90年代的第一代心脏金属支架，到如今2000年以来的表面涂有药物的金属支架，其历史非常短暂，但市场发展很快。2012年的世界销售额大概在80亿美元左右，但就技术而言还是落后的。因为金属心脏支架会永远留在体内，有害无益。所以，可降解心脏支架是未来的发展方向，它可以在体内自行溶解，被机体吸收。这种新型支架在动脉狭窄时可以起到扩张血管的作用。当急性期过去、支架作用完成、血管重新塑形后，它可以溶解、消失，从而避免了局部炎症反应的不良后果。采用可降解高分子制作的第一代心脏支架产品已经在欧洲获得销售许可。但却存在很多致命的缺陷：力学性能不够好，即易碎（属于脆性材料）、无弹性、强度不高。为了解决这三个问题，研发新一代心脏支架材料技术迫在眉睫，而采用生物复合材料技术的新项目有很大的发展空间。
图10：可降解心血管支架
