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大范圍骨缺損的修復是臨床上的難題之一。骨支架具有良好的可設計性，是一種有前途的骨修復材料。目前大部分骨支架生物活性差，骨傳導效率低。電信號是調控機體生物活動的主要信號之一，針對骨骼的電活性特點，我們設計研發了一種仿生多孔羥基磷灰石（HA）/鈦酸鋇（BT）壓電陶瓷骨支架。該支架具有中央大孔和周圍放射層板狀孔隙結構，骨傳導性強；可在體內持續提供電刺激，進一步提高骨傳導效率，擴大骨支架修復范圍，生物相容性好，生物活性強。

成果與項目的背景及主要用途：組織工程是近來備受關注的交叉領域， 其 潛在市場巨大。其中可吸收手術縫合線和人造皮膚都已進入市場，而骨移植材料 及雜化骨組織將是下一個實現臨床應用的高科技產品。磷酸鈣、碳酸鈣和硫酸鈣 是目前研究最多的無機骨修復材料。其中硫酸鈣骨基植入物是目前進入國際市場 的骨組織主導產品之一，也是唯一兼具生物相容性又可被完全吸收的骨修復材料， 國外對此進行了大量的臨床和細胞生物學研究，其產品 OsteoSet 已進入臨床應 用，國外產品價格約為 40 元/片（每片約 100mg）。硫酸鈣基骨植入物可用來填 充骨缺損部位，提供良好的骨生長支架和環境；也可載活性因子或藥物，兼具緩 慢釋放治療作用。 技術原理與工藝流程簡介：硫酸鈣具有凝結性，在凝結過程中而逐漸成型， 而顯現出高的力學性能。硫酸鈣具有骨傳導作用，植入到骨缺損部位后，它起到 橋梁作用，允許細骨胞粘附爬行。隨著材料的吸收，骨細胞不斷前進，最后形成 新骨。主要工藝流程如下： 醫用硫酸鈣制備 → 配料 → 成型 → 檢驗 → 包裝 → 滅菌 技術水平及專利與獲獎情況：本研究得到了天津市科委的資助，相關的研究 189天津大學科技成果選編 成果已申報了國家發明專利 5 項，其中 1 項已授權。 應用前景分析及效益預測：硫酸鈣骨修復材料既可用作植骨材料，也可用作 骨髓炎用植入型藥物局部釋放體系。硫酸鈣作為植骨材料 1998 年在美國的市場 份額為 470 萬美元（價格為 5cc: $240），排在人工骨修復材料的第 2 位（21%）， 僅次于來源于珊瑚的植骨材料。隨著醫學的發展和人們認可度的提高，人工骨的 應用會越來越普及。 德國默克公司的 Septopal 為載慶大霉素的聚合物局部釋放體系（價格為 30beads：74 歐圓），在治療骨髓炎方面顯示出良好的療效，在歐洲早已臨床應 用。硫酸鈣載藥植骨材料將克服 Septopal 存在的嚴重不足，推向市場后其經濟效 益相當可觀。 我們所制備的上述產品的成本大約在 6 元左右，利潤空間非常大，為高回報 產品，屬于國家鼓勵優先發展的高技術產業。 應用領域：醫療器械、生物材料制品、組織工程制品 技術轉化條件（包括：原料、設備、廠房面積的要求及投資規模）：原材料 均為國產，價格低廉。所需設備投資不大。常規醫藥行業的廠房基本上能滿足要 求，主要生產車間 100 平方米。 合作方式及條件：面談

多孔骨支架材料是修復骨缺損最有前景骨替代材料，但制約其臨床應用的瓶頸是支架深部骨再生能力，本研究在復習文獻，總結現有骨支架材料的優缺點的基礎上，提出仿生多孔復合骨支架材料的設想。自骨單位——哈弗斯系統結構特點得到啟發，從結構與成分仿生出發，結合現有的生物合金、水凝膠及陶瓷支架的優勢特點，設計了一種新型鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復合骨支架。支架內部由力學強度較高的多孔鎂合金支架構成核心，支撐支架形態，可體內降解，且降解產物有助于成骨；支架其余部分由仿生多孔水凝膠/陶瓷復合骨支架填充，具有中央大孔和周圍放射層板狀孔隙結構（圖1）。該孔隙結構開放度高，骨傳導性強（圖2）；水凝膠/陶瓷支架可在體內降解，并模擬骨組織細胞外基質特點，為成骨細胞提供適宜的微環境（圖3）。新型仿生多孔鎂合金/水凝膠/生物陶瓷復合支架具有力學強度適宜，可體內降解，生物活性優良等特點，有望逐步取代現有的陶瓷或金屬骨支。

隨著工業生產的加快以及人類生活品質的提高，對多相分離中的分離效率和膜材料的使用壽命都有了更高的要求。本項目旨在研究制備仿生液體復合膜材料。通過仿生多孔膜材料與功能液體的協同物理化學設計，制備的仿生液體復合膜材料突破傳統固/液界面設計的限制，應用全新的動態固/液/液界面設計制備液體復合膜材料，可用于污水處理和工業生產中的油/氣/水分離，較傳統商業膜在抗污節能，力學性能，耐用性和使用壽命等方面有顯著提高。同時通過構筑應力響應等仿生響應性液體復合膜材料，也將為實現新型智能可控膜體系的構建與成果產業化提供技

鈦及鈦合金在生物醫學領域的應用日益廣泛。隨著表面改性技術的發展，經表面生物活化改性的多孔鈦材料不僅具有良好的生物相容性和骨傳導性，還可具有骨誘導性。中心在國家“十一五”、“十二五”科技支撐計劃資助下，利用獨特的多孔金屬制備技術及表面電化學改性技術制備出骨誘導多孔鈦材料，其力學性能與人體自然骨匹配良好，在應用于承力部位骨修復方面具有極大的優勢。

 納米表面結構引導骨再生是當前骨替代修復材料領域一個新的研究方向及研究熱點。目前的研究主要集中在納米表面結構對成骨細胞系成骨分化的調控機制，而對成骨微環境中免疫細胞的調控作用研究甚少。本研究系統比較了巨噬細胞對不同納米顆粒大小（16，38，68 nm）和不同表面化學成分（富含胺基的丙烯胺及富含羧基的丙烯酸）的納米表面結構生物材料的免疫應答差異，發現納米表面結構可以改變巨噬細胞的形態，將胞外的理化信號轉入胞內，激活自噬反應，從而調控免疫微環境，影響間充質干細胞的成骨分化。      該研究從骨形成免疫微環境的角度提出了“納米表面引導成骨”的新機制，提示通過精準控制生物材料的納米表面結構，可靶向調控免疫細胞，營造有利于骨形成的免疫微環境，最終實現納米成骨，為納米骨生物材料的研發提供了新的策略。

針對生物陶瓷、生物醫用高分子材料及其復合材料，采用 3D 打印技術制備 符合個性化、結構/強度/降解特性可調節、多組分協同的骨修復植入材料，包括 生物陶瓷植入材料和生物陶瓷/高分子復合長效藥物緩釋植入材料。生物陶瓷植入材料功能:骨缺損占位支撐;修復各種骨性空隙、空洞及缺損; 負重部位骨折、骨缺損修復(在固定器械和材料輔助下);植入器械表面修飾， 提升生物活性。

XM-160上頜骨放大模型 ? 功能特點： ■ XM-160上頜骨放大模型顯示放大上頜骨的形態和結構。 ■ 前面觀：示牙槽軛、犬牙窩、切牙窩、眶下孔、眶下切跡、鼻切跡、鼻前棘、鼻脊、額突、牙槽突、顴突。 ■ 內側面觀：示上頜竇、淚溝、鼻甲脊、翼腭溝、篩骨脊、切牙管、腭突。 ■ 下面觀：示腭溝、切牙孔、牙槽緣、牙槽、牙槽間隔和內隔。 ■ 后面觀：示顳下面、顴下脊、牙槽孔、上頜結節。 ■ 上面觀：眶面、眶下溝、眶下管、淚切跡、淚前脊。 ■ 尺寸：放大，14.5×14×16.5cm ■ 材質：PVC材料

融入空間自由度，力學，生物，仿生步態等諸多跨學科知識。

近日，中國科學技術大學俞書宏院士團隊成功研制出一種新型納米纖維素仿生結構材料（英文簡稱CNFP），相關論文發表在國際期刊《科學·進展》上。這種新材料輕、強、韌、尺寸穩定，綜合性能突出，將在輕量化抗沖擊防護和緩沖材料、空間材料、精密儀器結構件等領域具有廣闊應用前景。據介紹，這種天然納米纖維素高性能結構材料的密度非常低，僅為鋼的1/6、鋁合金的一半，其單位密度下強度、單位密度下韌性均超過傳統合金材料、陶瓷和工程塑料，有望替代現有的工程塑料。同時，該材料還具有極高尺度穩定性，熱膨脹系數極低，遠優于傳統合金材料和工程塑料，即使在受到劇烈熱沖擊條件下，力學性能與尺寸依然高度穩定。此外，該材料還具有極高的抗沖擊性能、高損傷容限以及能量吸收性能。