科技成果汇编：生物医用材料领域精选科技成果推荐

项目1：壳聚糖快速止血粉

项目2：活性粘土基快速止血纱布

项目3：蛋白质基抗菌辅料

项目4：美容针-皮下填充微球

项目5：新型胶原蛋白基人工皮肤

项目6：柔性透明热疗片

项目一：壳聚糖快速止血粉

1项目背景

如今，生活中的小伤口使用无纺纱布创可贴即可轻松止血，但对于一些创面较大，深度较深的复杂伤口则需要使用到不同的止血产品，如止血喷雾剂、止血凝胶、止血粉等，并且大伤口的愈合与护理过程也十分困难。对此，团队研发了两种壳聚糖快速止血粉，用于止血以及伤口护理：（1）其中一种止血粉特性类似于英国生物技术公司Medtrade            Products Limited的止血粉Celox™（赛菲凝），该产品可以有效控制速度快、流量大的动脉出血以及常规的静脉出血；（2）另一种止血粉与血液接触后会快速形成凝胶膜，其具有抗菌及生物可降解性能，适用于皮肤较大创面止血及抗感染；还可用于内脏出血，且找不到出血点，将止血粉喷洒后可在脏器表面快速形成凝胶膜达到快速止血的作用。

团队所研发的壳聚糖止血粉可不依赖于人体自身的凝血机制，可用于凝血功能障碍的患者。带正电荷的壳聚糖可吸收血液中的水分，并可与带负电荷的红细胞交叉结合，形成坚实的凝血块，迅速封闭出血点，血凝块能阻止并堵塞皮肤表面出血，通过与伤口的直接接触来凝结血液。小到指尖的割伤，大到深层动脉、大动脉出血，都能有效、快速地控制出血。并且止血后的残留物可被人体吸收，转化为对人体有益的氨基葡萄糖（非糖，不影响糖尿病人使用）。

壳聚糖止血粉操作简单，只需将止血粉倒入出血部分，再用任意敷料进行压迫，普通创伤1-3分钟即可止血。其在及时有效地止血的同时不会形成血栓，也减少了体液的丢失，降低了休克发生率，有效地隔菌、抑菌以及创面保护，避免了组织的再次损伤。该产品可开发数款形式不同、作用部位不同的止血新产品，如壳聚糖基快速止血纱布、快速止血粉等。

2应用场景

（1）针对战场上枪弹造成的动脉出血，可将本项目制备的壳聚糖止血粉填塞于出血的伤口中，实现快速止血；供应军队，实现此类产品的单兵配备。

（2）针对非战争灾害、反恐、防爆等创伤急救，供应医院，配备紧急救援急救包；

（3）针对民用，配备车载急救包，供私家车、公共交通工具使用。

此外，可在壳聚糖止血粉的基础上开发多款医院临床用止血产品，如止血带、止血贴、止血粉、创伤辅料等。

①止血纱布：只需60s按压即可阻止严重的动脉出血；

②预装壳聚糖止血粉的涂抹器，用于锐器及爆炸伤害；

③壳聚糖止血粉，操作简便，撕开包装顺倒按压即可止血；

④用于导管插入处的皮肤止血，由壳聚糖制成；

⑤抗菌烧伤敷料，可抗菌促进组织愈合，并吸收伤口渗出液；

⑥子宫止血纱布，将其放置在阴道后，通过松散粘贴在织物表面的壳聚糖止血粉与伤口处血液结合，形成坚固的凝胶塞，密封出血部位实现迅速的止血治疗。

3市场分析

据前瞻研究院《中国医疗器械行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据，2020年美国强生公司在中国的可吸收止血材料销售收入为8.5亿元，占据中国市场27.04%的市场份额。目前关注国产止血材料研发和制造的主要有江西博恩锐尔的止血流体明胶；山东赛克赛斯的多聚糖止血粉；北京泰科博曼的可吸收止血纱布；北京大清生物的可吸收止血膜；江苏德威兰的纯植物多聚糖止血粉等一系列优秀企业及其产品。这类止血材料均为Ⅲ类医疗器械，属于低值耗材，应用广泛。博恩锐尔的止血流体明胶用于手术过程（除眼科、泌尿外科）中的辅助止血；赛克赛斯的多聚糖止血粉用于各种手术的新鲜创面止血；泰科博曼的可吸收止血纱布可防止术后粘连；大清生物纸适用于各类外科手术的止血；德威兰的止血粉用于微创的导管类手术等。

高端止血材料领域由于其技术壁垒很高，而国内暂无此类性能优异的产品，因此15g的Celox™止血粉（英国生物技术公司Medtrade Products Limited）在国内的售价高达1498元。而我们团队所开发的壳聚糖止血粉性能达到Celox™止血粉的同时，另一款止血粉具有Celox™止血粉所不具有的快速形成凝胶膜的功能，且其成本极低，意味着将有极高的附加值，并有更为广泛的应用前景。

项目二：活性粘土基快速止血纱布

1项目背景

战场、野外急救及突发事故中，医疗条件有限，抢救难度大，防止过量失血可以延长救援时间，提高患者的生还率。从全球来看，止血产品目前的年销售额己突破20亿美元，仅中国市场止血产品的销售额就达到了30亿人民币。中国本土产品开发一直处于滞后状态，市场上主要以进口为主，仅外国止血产品在中国的年销售额就达到3.9亿美元。但我国目前用于战创伤急救的器材还是沿用止血带和绷带，无论从急救方式和急救效果上都无法满足现代战伤急救及我国非战争灾害、反恐、防爆等创伤急救发展的需求。此外，对急性大出血的止血产品，除“血盾”速效止血粉外，中国目前仍处于空白状态。但“血盾”速效止血粉存在的最大问题是：治疗过程中，会有部分止血粉末进入血管，形成血栓，造成严重的止血后遗症；此外，这类止血粉的主要成分是一些无机颗粒，这些颗粒在体内无法被吸收代谢，会在体内累积，其长期安全性不可保证。 

高岭土是一种不含任何动、植物蛋白的惰性矿物质，与伤口接触时不易发生过敏。以色列的一项回顾性研究也表明，高岭土战伤纱布具有良好的止血效果，没有出现并发症或副作用。作为第2代止血辅料，2013年美国FDA通过了高岭土止血纱布的安全性测试，具体包括细胞毒性试验、皮内注射、过敏性试验、腹腔内注射、静脉内注射、重复接触全身毒性试验和皮下植入试验等。目前，国外上市的高岭土止血材料主要来自美国Z-Medica公司，该公司利用高岭土接触活化FⅫ，激活内部凝血通路的特性，并针对出血量与出血部位不同，研发了系列高岭土止血材料，包括高岭土战伤纱布、高岭土介入止血绷带、高岭土扁桃体止血海绵和高岭土止血垫等，主要组成成分包括高岭土、无纺布等，具有不放热、不含动物或人源性蛋白等优点。其中针对战场上枪弹造成的动脉出血，可将QuikClot® COMBAT            GAUZE填塞于出血的伤口中，实现快速止血。美国Z-Medica公司生产的QuikClot® COMBAT GAUZE（高岭土战伤纱布）已实现美军和北约十几个国家军队的单兵配备，极大地增强了其战斗力。我国还没有此类产品上市，我军也没能实现此类产品的单兵配备。

2技术内容

（1）筛选出了一种适用于伤口填塞的无纺纱布；

（2）筛选、制备出了一种可快速止血的活性粘土；

（3）研究探索到了一种活性粘土基快速止血纱布的制备工艺；

（4）与美军单兵配备的QuikClot® COMBAT GAUZE快速止血纱布做对比，我们所制备的活性粘土基快速止血纱布止血性能与其基本一致；

（5）QuikClot® COMBAT GAUZE（内含纱布尺寸：7.5cm×3.7M）的售价约为300-400元（人民币），我们所制备的活性粘土基快速止血纱布材料成本约为5-10元（人民币）。

3应用场景

（1）针对战场上枪弹造成的动脉出血，可将本项目制备的活性粘土基快速止血纱布填塞于出血的伤口中，实现快速止血；供应军队，实现此类产品的单兵配备。

（2）针对非战争灾害、反恐、防爆等创伤急救，供应医院，配备紧急救援急救包；

（3）针对民用，配备车载急救包，供私家车、公共交通工具使用。

4产品及其性能

美军1号和2号为美军单兵配备的急救包中的快速止血纱布（Combat Gauze），其颜色洁白，质地柔软，其中2号纱布添加了一条X线显影带，可用X线检测其是否残留在患者体内；图4为美国民用快速止血纱布。

项目三：蛋白质基抗菌辅料

1项目简介

随着科技和医疗水平的提高，人们的生活水平以及要求也得到提升。然而，微生物感染引起的各种疾病，仍然是威胁人类健康和人民生命的最重要的疾病之一。它不仅对人类的生命健康以及财产安全构成极大威胁，而且对经济以及人民生活带来极大影响。虽然抗生素已被广泛用于治疗细菌感染的伤口，但长期过度使用和滥用抗生素促进了抗生素耐药细菌的发展，逐渐增加了多重耐药细菌感染引起的死亡率，这已经成为人类和公共健康的主要威胁。壳聚糖、多酚和抗菌肽等天然抗菌剂又存在加工困难、稳定性差等问题。同时，无机抗菌剂如金、银等抗菌剂对细菌感染的伤口有一定的抗菌治疗作用，但仍存在生物安全性问题。

蛋白质基医用辅料有着广泛的应用，如明胶海绵、胶原蛋白等，但这类辅料均无抗菌功能。本课题组通过简易的化学修饰，可使任何蛋白质制作的辅料，包括海绵、膜、微纳米球、粉末等，赋予抗菌功能，其具有良好的生物安全性的同时，具有优异的广谱抗菌性能，并且辅料中不含有任何金属离子及抗生素。我们制备了两种蛋白质基抗菌辅料：（1）明胶海绵抗菌辅料用于皮肤感染治疗；（2）胶原蛋白抗菌眼药水用于角膜炎治疗。此技术也可用于其它任意蛋白质辅料，使其具有抗菌功能。

图1：(A) 抗菌改性程度不同的明胶海绵材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈图像，(B) 和(C)对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抑制带的定量结果。

图2：小鼠皮肤感染性伤口愈合及抗菌研究，在接种金黄色葡萄球菌2天后形成金黄色葡萄球菌感染的伤口，然后用明胶抗菌海绵处理伤口 (A)特定时间感染伤口的照片， (B)平板上伤口细菌菌落的光学图像，(C)创面愈合时的创面面积闭合比，(D)第四天伤口菌落数量，显著性差异：*，P＜0.1； **，p＜0.01；***，P＜0.001（n=3）

项目四：美容针-皮下填充微球

1项目简介

随着人们年龄的增长皮肤老化现象受到内在的遗传因素的影响以及外在的紫外线照射、外界物质刺激及其他氧化应激影响。现如今，越来越多的女性开始关注外表，寻求面部和身体年轻化的患者人数持续增加。皮肤填充物现已被用于病变引起的软组织体积损失填补，填充皮肤老化导致的皱纹以改善面部轮廓。据统计，使用皮肤填充物的整容手术从2011年的160万增加到2020年的340万。皮肤填充剂根据其作用机理可分为生物可降解透明质酸（HA）；生物可降解的胶原刺激剂，如羟基磷石灰钙（CaHA）、聚乳酸（PLA）和聚己内酯（PCL）等；生物不可降解材料像聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）。生物可降解胶原刺激剂会刺激周围皮肤组织合成新的胶原蛋白，将会是下一代真皮填充物的研究热点。

聚对二氧环己酮（PPDO）属于脂肪族聚酯类，大分子链中含有醚键和酯键，酯键作为极性键可以通过水解产生乙酸，醚键的存在使得大分子链的柔韧性更好，PPDO纤维已经被用于一种商业化的手术缝合线。由于PPDO良好的生物可降解性，使其在组织工程固定、药物递送等方面也有较深的研究。但是将PPDO制备成微球充当皮肤填充剂改善皮肤老化问题尚未被深入研究。我们对制备的PPDO微球进行了生物性能评价，通过红细胞溶血实验探究其生物相容性，通过细胞毒性实验探究其生物安全性。实验结果表明，PPDO微球的溶血率为0.5%-0.6%，远低于5%，生物相容性良好。细胞毒性实验结果表明，PPDO微球对于鼠成纤维细胞L929和人角质细胞Hacat的存活在实验浓度范围内均在90%以上，生物安全性良好，且极大促进鼠成纤维细胞L929的增殖。此外，聚乳酸（PLLA）微球（童颜针）和聚己内酯（PCL）微球（少女针）也可用此工艺技术制备。

此外，透明质酸（玻尿酸）是一种由D-葡萄糖醛酸及N乙酰葡糖胺组成的天然酸性粘多糖，广泛地应用于整形手术美容、美容化妆品领域，如作为注射皮肤填充剂、化妆用品添加剂等。但用于皮下填充时透明质酸容易被人体内的透明质酸酶降解，在体内存留时间短。通过化学交联是解决此问题的一种有效途径，然而过度交联会导致透明质酸溶液粘稠，使得皮下填充不平整，甚至使其无法注射填充。我们正在制备一种化学交联的透明质酸微球，用于解决透明质酸易于被降解、皮下填充不平整以及无法注射填充的问题。

项目五：新型胶原蛋白基人工皮肤

1项目简介

本项目开发了一种以医用级牦牛胶原蛋白为原料，具有多层结构和高生物安全性的人工皮肤，其结构稳定，能作为功能支架促进伤口愈合。胶原蛋白基人工皮肤具有防污、防止病菌感染的结构优势，能够为内层细胞生长，创伤修复提供活性环境，具有低细胞毒性，高生物活性，易于保存和运输，可批量生产的产品优势。

我们正在推动该人工皮肤应用于皮肤科临床治疗中，为严重烧烫伤皮肤患者提供更快，更优质，更高效的皮肤移植方案。

项目六：柔性透明热疗片

1项目简介

热疗是一种历史悠久的物理疗法，已被用于治疗各种疾病，如风湿病、关节炎、颈椎病、颞下颌关节、减肥、眼科疾病、伤口愈合、杀菌和抑制肿瘤生长等很多方面。我们研究团队提出了一种柔性透明热疗片的制备工艺和方案。所得柔性透明热疗片具有加热电压低，升温速率快，透明度高，生物相容性好，稳定性高，可完美贴附皮肤表面并可重复利用等优点。热疗片加热温度可以根据实际需求进行调控。由于热疗片具有从紫外到远红外光谱的高度透明性，所以可在热疗同时透过热疗片实时在线检测生理指标，并且该热疗片对皮下肿瘤生长具有明显的辅助治疗效果。

联系电话：15060521739

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