生物医用材料研发与组织器官修复替代-国家科技部
《“十三五”医疗器械科技创新专项规划》重点任务解读
在医学影像领域，以“融合、动态、无创、高清”为方向， 围绕肿瘤亚临床病灶、血管/神经形态和功能等一批医学影 像检测监测难题，重点加强生物医学图像的获取、分析与 处理技术的基础研究，加快发展CT、MRI、新型正电子探 测、高分辨激光成像、多模态分子影像、分子病理显微成 像、新型医学声光电磁动态成像等新技术，更好满足实时、 快速、精确诊断以及术中精准治疗等应用需求
专栏3：体外诊断类
复合引导放射治疗系统
• 重点开发用于不同特性肿瘤共存情况下高精度放 射治疗系统，重点突破多模式高清晰导航，多靶 区肿瘤一次摆位同机治疗、高精度定位与剂量引 导，小型化/高稳定性放射源、自适应TPS等技术
专栏3：体外诊断类
植入式有源治疗装置
• 重点开发具有自动化起搏功能、低功 耗的植入式心脏起搏器，高性能、低 成本的国产人工耳蜗，植入式脊髓刺 激器、人工视网膜等产品
• 重点开发与国外主流产品技术水平相当的高 场（不小于3T）超导和专科超导磁共振成像 系统，通道数、梯度场强和切换率等技术指 标达到同类产品国际先进水平 • 重点突破零液氦挥发磁体系统、64通道以上 全数字化谱仪、高温超导射频线圈、射频放 大器、梯度放大器、新型临床应用成像序列 等关键部件和核心技术
专栏1： 前沿性技术
生物 材料
组织 替代 功能 修复 生物 调控
在生物医用材料领域，以“组织替代、功能修复、生物调控” 为方向，围绕组织器官修复、功能替代、降解调控等难点问 题，重点开展生物材料的细胞组织相互作用机制、不同尺度 特别是纳米尺度与不同物理因子的生物学效应等基础研究， 加快发展生物医用材料表面改性、生物医用材料基因组、植 入材料及组织工程支架的个性化3D打印等新技术，促进组 织工程与再生医学的临床应用
专栏1： 前沿性技术
科技部关于发布国家重点研发计划精准医学研究等重点专项2016年度项目申报指南的通知
科技部关于发布国家重点研发计划精准医学研究等重点专项2016年度项目申报指南的通知文章属性•【制定机关】科学技术部•【公布日期】2016.03.07•【文号】国科发资〔2016〕69号•【施行日期】2016.03.07•【效力等级】部门规范性文件•【时效性】现行有效•【主题分类】科技计划正文科技部关于发布国家重点研发计划精准医学研究等重点专项2016年度项目申报指南的通知国科发资〔2016〕69号各省、自治区、直辖市及计划单列市科技厅（委、局），新疆生产建设兵团科技局，国务院各有关部门科技主管单位，各有关单位：《国务院关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》（国发〔2014〕64号，以下简称国发64号文件）明确规定，国家重点研发计划针对事关国计民生需要长期演进的重大社会公益性研究，以及事关产业核心竞争力、整体自主创新能力和国家安全的重大科学问题、重大共性关键技术和产品、重大国际科技合作，按照重点专项的方式组织实施，加强跨部门、跨行业、跨区域研发布局和协同创新，为国民经济和社会发展主要领域提供持续性的支撑和引领。
重点专项是国家重点研发计划组织实施的载体，是聚焦国家重大战略任务、围绕解决当前国家发展面临的瓶颈和突出问题、以目标为导向的重大项目群。
重点专项按程序报批后，交由相关专业机构负责具体项目管理工作。
按照国发64号文件的要求，科技部会同相关部门，根据“自上而下”和“自下而上”相结合的原则，遵循国家重点研发计划新的项目形成机制，面向2016年凝练形成了若干重点专项并研究编制了各重点专项实施方案，已经国家科技计划（专项、基金等）管理战略咨询与综合评审特邀委员会（以下简称“特邀咨评委”）和部际联席会议审议通过，并按程序报国务院批复同意。
根据“成熟一批、启动一批”的原则，现将“精准医学研究”等9个重点专项2016年度项目申报指南予以公布。
请根据指南要求组织项目申报工作。
有关事项通知如下：一、项目组织申报要求及评审流程1. 申报单位根据指南支持方向的研究内容以项目形式组织申报，根据项目不同特点可设任务（或课题）。
国家重点研发计划“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项2019年度拟立项项目
四川大学
技术提升与改进及产业化
医用聚芳醚酮材料的量产关键技
3 2020YFC1107100 术及其骨科植入器械表面仿生
浙江大学
改性技术研发
项目实 施周期 （年）
2
2
2
4
2020YFC1107200
心血管支架用 CoCr 基合金细径薄 壁管材研发及产业化技术
西北有色金属研究院
2
5 2020YFC1107300
器械股份有限公司
2
新一代功能型仿生矿化胶原儿童
8 2020YFC1107600 骨缺损再生植入器械的研发及
北京奥精医药 科技有限公司
2
临床转化
主动脉腔内治疗新器械设计开发
杭州唯强医疗
9 2020YFC1107700
及临床应用
科技有限公司
2
经导管介入自膨式肺动脉瓣膜置 杭州启明医疗器械
10 2020YFC1107800
附件：
“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项
2019 年度拟立项项目公示清单
序号
项目编号
项目名称
项目牵头承担单位
ห้องสมุดไป่ตู้
医用级聚氨酯热塑性弹性体和超
1
2020YFC1106900 高分子量聚乙烯树脂研发、器械
威海洁瑞医用制品 有限公司
制造及产业化
医用聚氨酯热塑性弹性体和交联
2 2020YFC1107000 超高分子量聚乙烯原材料研发、
植/介入医用导管及器械表面 超亲水超润滑改性研究
成都德信安创新医疗 技术有限公司
2
用于骨质疏松防治的可注射新型 常州百隆微创医疗
6 2020YFC1107400 纳米生物材料的工程化及临床
有关国家重要研发计划重要专项
1250
4.5
2
2016YFC1100200
生物材料化学信号、微纳米结构及力学特性对非骨组织再生诱导作用及其机制研究
中国科学院上海硅酸盐研究所
常江
750
4.5
3
2016YFC1100400
生物材料表面/界面及表面改性研究
浙江大学
高长有
1400
4.5
4
2016YFC1100500
具有生物功能的个性化假体快速成型及3D打印关键技术研究与应用
中国人民解放军第三军医大学
唐康来
1315
4.5
5
2016YFC1100600
个性化硬组织重建植入器械的3D打印技术集成和应用研究
上海交通大学
郝永强
1185
4.5
6
2016YFC1100700
可降解医用高分子原材料产业化及其植入器械临床应用关键技术
中国科学院长春应用化学研究所
陈学思
1580
4.5
7
2016YFC1100800
中国人民解放军军事医学科学院基础医学研究所
王常勇
1050
4.5
13
2016YFC1101400
人类器官的构建及工程化技术体系建立
中国人民解放军第四军医大学
金岩
950
4.5
14
2016YFC1101500
脊髓损伤及脑损伤再生修复生物材料产品的研发
烟台正海生物科技股份有限公司
张赛
2000
4.5
15
2016YFC1101600
26
2016YFC1102700
新型牙种植体研发及其工程化技术研究
成都普川生物医用材料股份有限公司
国家自然基项目 纳米生物医用材料
国家自然基项目纳米生物医用材料国家自然科学基金项目：纳米生物医用材料一、引言纳米技术在生物医学领域的应用，尤其是纳米生物医用材料的研究和开发，已经成为当前医学研究的热点之一。
纳米生物医用材料以其独特的纳米级尺度特征和可调控的生物相容性，成为医学领域的新型功能材料，对于疾病的早期诊断、治疗和组织再生具有巨大潜力。
二、研究内容本项目的主要研究内容包括纳米生物医用材料的合成与制备、性能与表征研究以及在生物医学应用中的探索与应用等方面。
1.纳米生物医用材料的合成与制备本项目将重点研究高效合成生物相容性材料，并探索不同纳米结构、形貌和尺寸对材料性能的影响。
利用纳米技术和生物分子修饰技术，实现纳米材料的可控制备。
2.性能与表征研究对合成的纳米生物医用材料进行全面的性能和表征研究，包括形貌结构、化学组成、物理性质以及生物相容性等方面的分析。
通过各种表征手段如透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线衍射等技术手段，深入了解纳米材料的纳米特性和生物学特性。
3.生物医学应用的探索与应用本项目将在诊断与治疗领域，探索纳米生物医用材料的应用潜力。
主要包括纳米材料在肿瘤治疗、基因治疗、药物传递等领域的应用研究。
通过纳米材料的特殊性能和生物学特性，提高疾病治疗的效果，促进组织再生和修复。
三、重要意义1.丰富了纳米材料的合成与制备技术，为纳米技术在生物医学领域的应用提供了新的方法和手段。
2.提高生物医用材料的性能和功能，促进了诊断与治疗领域的进一步发展。
3.推动了纳米技术与生物医学交叉领域的研究发展，加强了科技创新和产业升级。
四、研究方案与预期成果本项目的研究方案将采用综合性的实验方法，包括纳米材料的制备与表征、细胞与动物实验等。
预期的研究成果包括：纳米生物医用材料的制备与表征标准化技术、纳米材料在诊断与治疗领域的应用研究成果（如肿瘤治疗、基因治疗等）。
同时，通过发表相关学术论文、申请专利等方式，提高学术地位和科研水平。
综上所述，本项目将以纳米生物医用材料为研究对象，研究其合成与制备、性能与表征以及在生物医学应用中的探索与应用。
生物医学工程在人体器官再生中的应用
生物医学工程在人体器官再生中的应用近年来，随着科技的不断进步和人们对健康的需求不断增长，生物医学工程作为交叉学科迅猛发展。
其在人体器官再生方面的应用，正在为人类带来希望和改变。
本文将从组织工程、干细胞技术和仿生材料方面介绍生物医学工程在人体器官再生中的应用。
首先，组织工程是生物医学工程中至关重要的领域之一。
它通过利用材料学、生物学和工程学的原理，构建人体组织和器官的三维结构。
在人体器官再生中，组织工程的应用能够使损伤的组织或器官得到有效修复和再生。
举例来说，当人体器官遭受损伤或疾病侵袭时，通过一系列的生物材料和生物工程技术，可以修复或替代受损的组织和器官。
通过种植人工器官，比如人工血管、人工皮肤等，不仅可以恢复人体的功能，还可以提高生活质量。
同时，在组织工程中，利用生物活性物质和细胞因子的携带体系，可以促进细胞再生和血管新生，加速损伤组织的修复过程。
其次，干细胞技术是生物医学工程中的又一重要应用领域。
干细胞具有自我复制和多向分化能力，可以分化成各种细胞类型。
利用干细胞技术可以实现人体器官再生的效果。
例如，通过利用多能干细胞可以分化为心肌细胞，使受损的心脏组织得到再生。
另外，通过使用诱导型多能干细胞，可以制造出与患者自身组织兼容的器官，避免免疫排斥反应。
这一技术为器官移植提供了新的方向和可能性。
再次，仿生材料的发展也使得人体器官再生取得了突破性进展。
仿生材料是指通过仿造自然材料的结构和性质，设计制造出一系列具有特定功能的材料。
在人体器官再生中，仿生材料可以作为支架或载体，提供细胞生长所需的微环境。
它可以为细胞提供支撑结构，促进细胞定植和分化。
同时，仿生材料在器官再生过程中还可以释放特定的生物因子，调控细胞活性和组织发育。
一些被广泛研究的仿生材料如生物陶瓷、生物纤维素、天然聚合物等，它们的应用既可以用于修复小部位组织缺损，也可以在器官再生过程中起到重要的作用。
总的来说，生物医学工程在人体器官再生中的应用，已经取得了显著的进展。
数字诊疗装备研发-国家科技部
附件11数字诊疗装备研发”试点专项2018年度项目申报指南本专项旨在抢抓医疗卫生健康领域新一轮科技革命和产业变革的契机，以早期诊断、精确诊断、微创治疗、精准治疗为方向，以多模态分子成像、大型放疗设备等十个重大战略性产品为重点，系统加强核心部件和关键技术攻关，重点突破一批引领性前沿技术，协同推进检测技术提升、标准体系建设、应用解决方案研究、示范应用评价等工作，加快推进我国医疗器械领域创新链与产业链的整合，促进我国数字诊疗装备水平整体进入国际先进行列。
本专项按照全链条部署、一体化实施的原则，设置了前沿和共性技术创新、重大装备研发、应用解决方案研究、应用示范和评价研究4项任务。
结合实施方案总体安排以及2016年和2017年立项情况，2018年拟部署其中的20个重点方向，拟支持项目24个，国拨经1费总概算约2.3亿元，其中用于典型应用示范类项目的中央财政资金不得超过该专项中央财政资金总额的30%。
实施周期为2018—2020年。
启动任务包括先进医学成像、先进治疗、诊疗一体化、可靠性与工程化和生物学效应评估等前沿和共性技术创新研究，新型专科超声成像系统等重大装备研发，新服务模式解决方案研究，创新诊疗装备区域应用示范等。
同时根据前期部署情况，对未部署完成的医学影像设备可靠性与工程化技术、医用电子仪器评价等方向补充部署，加强对新的成像前沿技术、人工智能新型服务模式解决方案等方向部署。
1.前沿和共性技术创新1.1先进医学成像技术1.1.1先进显微内窥镜成像技术研究内容：探索具有先进性、前沿性、原创性的新型多模态（含明场、结构光、荧光、立体）显微内窥医学成像技术，解决内窥镜临床诊断中多模态同时成像的难点问题，实现消化道疾病—2 —内窥成像的重大突破。
考核指标：多模态成像分辨率覆盖1〜100 um成像深度》2mm，实现消化道疾病大范围筛查与小视野定点的同时融合精准成像，与现有手段相比能够显著提升临床效果，实现明场下的病理成像。
生物医用材料研发与组织器官修复替代
附件10“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项2019年度项目申报指南“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项旨在面向国家发展大健康产业和转变经济发展方式对生物医用材料的重大战略需求，把握生物医用材料科学与产业发展的趋势和前沿，抢抓生物医用材料革命性变革的重大机遇，充分利用我国生物医用材料科学与工程研究方面的基础和优势，以新型骨骼—肌肉系统、心血管系统材料、植入器械及高值医用耗材为重点，开发一批新产品，突破一批关键技术，培育一批具有国际竞争力的高集中度多元化生产的龙头企业以及创新团队，构建我国新一代生物医用材料产业体系，引领生物医用材料产业技术进步，为我国生物医用材料产业跻身国际先进行列提供科技支撑。
目前专项已启动三批项目立项，涉及前沿科学及基础创新、关键核心技术、产品开发、典型示范、医用级原材料的研发与标准研究及产业化、标准和规范研究、临床及临床转化研究等7项重点任务。
已部署国拨经费8.2963亿元。
上述项目的部署，有力推进了我国在骨科、心脑血管、神经修复、眼科、口腔等疾病领域的植/介入器械的发展，推动相关领域的临床及临床转化研究。
然而，由于医用级基础原材料严重依—1—赖进口，前沿创新产品开发不足的问题仍然突出。
为进一步解决我国医用级基础原材料严重依赖进口、临床急需的创新产品开发不足等问题，本批指南重点聚焦生物医用材料领域原材料和前沿创新产品开发，2019年拟在医用级原材料的研发及产业化、植/介入医用导管及器械表面改性核心关键技术及临床急需新型医疗器械产品研发等10个研究方向部署项目。
国拨经费约为0.7亿元。
实施周期为2019年—2021年。
1.医用级原材料的研发与标准研究及产业化1.1医用聚氨酯热塑性弹性体和交联超高分子量聚乙烯原材料研发、技术提升与改进及产业化研究内容：研发耐水解耐氧化医用导管用聚氨酯热塑性弹性体和人工关节用交联超高分子量聚乙烯原材料及成型加工和产业化生产技术。
生物医用材料的研究与发展现状
生物医用材料的研究与发展现状生物医用材料是指应用于医疗领域的材料，其主要功能是作为医疗器械或药物的载体，或者作为组织修复和再生的支架。
随着现代医学的发展和技术的不断提高，生物医用材料的应用领域越来越广泛，对于提高医疗水平和改善人们生活质量起到了积极作用。
本文将从生物医用材料的分类、研究现状和发展趋势等方面进行探讨。
一、生物医用材料的分类生物医用材料的分类方式有很多种，按用途可分为功能性材料、修复性材料和组织再生材料；按来源可分为天然材料和合成材料；按形态可分为固态材料、流体材料和气相材料等。
下面将简要介绍其中几种常见的生物医用材料。
1. 金属材料金属材料是生物医用材料中应用最广泛的一类，其优点是强度高、稳定性好、可加工性强等。
目前常用的金属材料包括钛、钽、镁、锆、银等，在骨科、牙科、眼科、神经外科等领域得到了广泛应用。
2. 高分子材料高分子材料是一类含有大量重复单元的聚合物，其特点是生物相容性好、可加工性强、生物吸收性等。
常见的高分子材料有聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚酯多元醇（PEU）、聚乳酸-羟基磷灰石（PLA/HA）等。
它们在骨组织修复、软组织修复、人工血管等方面也有较广泛应用。
3. 磁性材料磁性材料是一类具有一定磁性的材料，其主要应用是为了实现对其在体内的跟踪、定位和靶向治疗。
常见的磁性材料有氧化铁、钙钛矿等。
4. 生物陶瓷材料生物陶瓷材料是一类由无机物质制成的材料，其应用主要集中在骨组织修复、关节假体、牙科修复等方面。
生物陶瓷材料具有很高的生物相容性、无毒性、能促进骨组织重建等优点。
目前常用的生物陶瓷材料有氧化锆、氢氧化钙、氢氧化磷灰石等。
二、生物医用材料的研究现状生物医用材料研究是生物医学工程领域的重要分支之一，其发展与人类生命健康息息相关。
随着生物医学技术的不断发展，生物医用材料的研究也越来越深入。
下面我们将从材料表面纳米结构、基因修饰、生物打印等几个方面介绍生物医用材料的研究现状。
生物3D打印技术的应用现状和发展趋势
生物3D打印技术的应用现状和发展趋势作者：陈鑫李方正来源：《新材料产业》 2017年第11期3D打印（又称“增材制造”）已成为推动新一轮技术创新和产业变革的重要力量。
生物医疗领域以其需求量大、个性化程度高、产品附加值高的特点，成为3D打印技术的重要应用领域。
目前，生物3D打印技术已经被应用于术前规划、体外医疗器械、齿科、金属植入物等领域，未来将向可降解体内植入物和3D打印生物组织/器官等方向发展。
一、生物3D 打印内涵和发展现状1. 生物3D 打印内涵生物3D打印是基于离散-堆积成形原理，以活细胞、生物活性因子及生物材料的基本成形单元，设计制造具有生物活性的人工器官、植入物或细胞三维结构的技术，融合了制造科学与生物医学，是一项具有交叉性和前沿性的新兴技术。
生物3D打印技术主要包括3个技术范畴。
一是基于生物医学影像数据重建或设计三维立体数字化模型并3D打印成形技术，可应用于术前规划、外科整形和手术导板等领域，满足个性化需求；二是基于仿生的多尺度生物复杂结构设计和建模，建立具有多尺度复杂结构，并满足成形制造能力的生物系统模型；三是组织支架和类组织结构体的生物制造技术，包括基于生物材料3D打印的组织支架制造技术、基于直接细胞受控组装的含细胞类组织结构体的制造技术、用于再生医学和病/药理学研究的细胞/器官打印技术和细胞/组织/器官-芯片制造技术等。
2. 生物3D 打印发展现状3D打印技术可满足个性化、小批量、大规模的医疗需求，已经广泛应用在体外医疗器械制造领域，现正向着个性化永久植入物、临床修复治疗和药物研发试验等领域扩展，未来将致力于生物组织、器官的直接打印。
据Wohlers Associates统计显示，2015年3D打印技术在全球范围内医疗/牙科领域的应用量为12.2%，位列3D打印技术的第5大应用领域。
世界各国纷纷将生物3D打印技术作为未来战略发展的重点方向，抓紧布局。
2011年，美国国防先进研究项目局（DA R PA）立项支持工程制造三维人体组织结构的体外平台，包括循环、内分泌、胃肠道、免疫、外皮、肌肉骨骼、神经、生殖、呼吸、泌尿系统10大生理系统，并计划将其用于体内。
组织重塑及再生性医疗器械发展现状概述
组织重塑及再生性医疗器械发展现状概述再生医学与组织工程医疗产品包括基因治疗、细胞治疗、组织工程产品、人类细胞和组织产品以及上述疗法或产品的任何组合产品。
再生医学及组织工程涉及医疗器械一般有三种情形，第一是包括细胞、生长因子、支架材料三要素的真正意义的组织工程医疗产品；第二是添加生长因子的支架材料；第三是作为组织工程支架单独使用的生物材料。
前两种一般按照药械组合产品管理，第三种按照医疗器械管理。
本文着重介绍第三种情形，即组织重塑及再生性医疗器械。
该类器械利用宿主自身组织重塑和再生原理实现对患者组织器官缺损的修复，能够解决现阶段用常规医疗器械难以解决的临床问题，具有显著的临床应用价值。
一、组织重塑及再生性医疗器械的科研现状 科技部在十三五期间提出国家重点研发计划“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项，围绕各类创新性组织重塑及再生性医疗器械的研发展开科技攻关。
组织重塑及再生医疗器械具有与人体组织细胞外基质相仿的微孔结构，当器械植入人体后作为组织工程支架为宿主细胞的粘附、增殖、分化、迁移提供了空间或路径。
材料随着时间逐渐降解，宿主组织同时逐渐重塑/再生，两者速率具有匹配性。
在缺损部位细胞、生物因子、应力条件共同构建的组织微环境中自体细胞外基质沉积，新生血管沿沉积基质长入支架并形成血供，缺损组织完成重塑及再生。
2020年1月，科技部开展国家重点研发计划“十四五”重大研发需求的征集工作，面向材料、生物医药与生命健康等领域。
中国工程院关于“十四五”期间生物材料领域的专家咨询报告中，对于组织重塑及再生性医疗器械的科研需求已提出相关建议，希望就有关基础和应用问题立项并开展研究。
二、组织重塑及再生性医疗器械的产业转化现状 近年来已有多个组织重塑及再生性医疗器械获准上市，部分器械作为国内首创产品通过创新医疗器械特别审批程序。
相关医疗器械包括神经修复材料、人工角膜基质、疝修补补片、硬脑脊膜补片、肛瘘修复材料等。
生物医用材料的定义
生物医用材料的定义
生物医用材料是指用于医疗和生物学应用的材料，包括人工器官、医用植入物、医用纤维、医用涂层、医用粘合剂、医用纳米材料等。
这些材料在医学领域中发挥着重要的作用，可以用于治疗疾病、修复组织和器官、替代功能缺失的组织和器官等。
生物医用材料的种类繁多，其中最常见的是人工器官和医用植入物。
人工器官是指用于替代或辅助人体器官功能的人工装置，如人工心脏、人工肝脏、人工肾脏等。
医用植入物是指用于修复或替代人体组织的材料，如人工关节、人工骨头、人工血管等。
这些材料的研发和应用，可以帮助患者恢复健康，提高生活质量。
除了人工器官和医用植入物，生物医用材料还包括医用纤维、医用涂层、医用粘合剂、医用纳米材料等。
医用纤维可以用于制作医用敷料、缝合线等，具有良好的生物相容性和生物降解性。
医用涂层可以用于改善医疗器械的表面性能，如降低摩擦系数、增加耐腐蚀性等。
医用粘合剂可以用于组织黏合和修复，具有快速、有效、无创伤等优点。
医用纳米材料则可以用于制备高效的药物载体、生物传感器等，具有高灵敏度、高选择性等优点。
生物医用材料的研发和应用，需要考虑其生物相容性、生物降解性、机械性能、化学稳定性等多个方面的因素。
同时，还需要进行严格的生物安全评价和临床试验，确保其安全有效。
随着科技的不断进步和人们对健康的需求不断增加，生物医用材料的研究和应用将会
越来越广泛，为人类健康事业做出更大的贡献。
生物医用材料的性能与应用
生物医用材料的性能与应用随着科学技术的飞速发展和人类对生命健康的重视，生物医用材料的研发和应用变得越来越重要。
生物医用材料是指应用于人体内或外，以取代或增强人体某一组织、器官、系统的机能，从而达到治疗疾病或促进生理功能恢复的材料。
其中包括生物可吸收材料、生物降解材料、生物非可吸收材料等。
本文将为大家介绍生物医用材料的性能以及其在医学领域的应用。
一、生物医用材料的种类及性能1.生物可吸收材料生物可吸收材料是指在功能完成后，可以被人体完全吸收并排泄的材料，常用于制作缝线、修复器、骨修复材料等。
它的主要特点是可降解性、生物相容性和不良反应小等。
材料的降解时间一般与患者的生理状态、材料的种类和制备方法有关，如聚乳酸骨板、聚丙烯碳酸酯支架等。
这类材料的优点是不会残留在人体内，减轻了二次手术操作的负担，同时减少了材料残留对身体的危害。
但缺点是材料机械强度不高，且容易在人体内受到钙化、崩解等影响而降解速度过快。
2.生物降解材料生物降解材料是材料在人体内部经过生物降解作用而降解并排除体外。
这种材料具有渗透性、生物相容性和生物可降解性等特点，常用于制作口腔修复材料、手术中所需的辅助工具等。
该类材料的优点是能够缓慢地被人体吸收，在生物降解过程中产生较少的废物和生物排泄产物，而且可以满足不同部位组织的要求。
同时，在一些特定情况下，生物降解材料还可以逐渐被人体所替代，从而使得人体在呈现出较好的生物相容性和生物适应性。
但其缺点是生物降解过程较为缓慢，且材料本身的机械性能较差，会对材料的设计和制备提出一定要求。
3.生物非可吸收材料生物非可吸收材料是一种不能被人体自然吸收排出，而需要外科手术或其他方法移除的材料。
这种材料通常具有强度高、耐用性强等特点，被广泛应用于各种医疗器械的制造中。
它通常由使用耐久性较高的材料制成，如锆钛合金、碳纤维、陶瓷、不锈钢等，这些材料对那些经历极致扭曲或振动的器官系统具有良好的使用标准。
但是由于其机械性能较好，不能被人体吸收，因此其使用范围有限，不适用于某些特定的生理部位（如心脏和血管系统等），且存在并发症较多。
生物医用材料的主要用途
生物医用材料的主要用途生物医用材料是指用于医学领域的材料，广泛应用于医疗器械、组织工程、药物缓释等领域。
其主要用途如下：1. 医疗器械：生物医用材料在医疗器械中的应用非常广泛。
例如，人工关节、心脏起搏器、血管支架等都需要使用生物医用材料作为构建材料。
这些材料需要具备良好的生物相容性和机械性能，以确保医疗器械在体内的安全和有效使用。
2. 组织工程：生物医用材料在组织工程领域中起到关键作用。
组织工程是一种利用细胞和材料构建功能组织和器官的技术。
生物医用材料可以作为支架或载体，提供细胞附着、生长和分化所需的物理和化学环境。
同时，生物医用材料还可以用于修复和再生组织，例如骨骼、软骨和皮肤等。
3. 药物缓释：生物医用材料在药物缓释系统中的应用也非常重要。
药物缓释系统可以将药物长时间、持续地释放到患者体内，以达到治疗效果。
生物医用材料可以作为药物载体，将药物包裹在材料中，通过控制材料的溶解速率、渗透性和孔隙结构，实现药物的缓慢释放。
4. 人工器官：生物医用材料在人工器官的研发和制造中也发挥着重要作用。
人工器官是指用于替代或辅助人体受损或功能丧失的器官。
生物医用材料可以用于制造人工心脏、人工肝脏、人工肾脏等器官，以提供患者生命所需的功能。
5. 医学诊断：生物医用材料还可用于医学诊断。
例如，生物医用材料可以作为医学检测试剂盒的基材，用于检测血液、尿液和其他生物样品中的生物标志物，以帮助医生进行疾病的诊断和监测。
生物医用材料在医学领域中具有广泛的应用前景。
通过不断的研发和创新，生物医用材料可以为患者提供更加安全、有效的医疗解决方案，为医学进步和人类健康做出贡献。
生物医用材料的研发及其应用前景
生物医用材料的研发及其应用前景随着科技的不断进步和人们对医疗的需求，生物医用材料成为了一个备受关注的领域。
生物医用材料是指可以在人体内进行医学修复和替代的材料，包括生物陶瓷、生物塑料、生物纤维和生物金属等多种类别。
这些材料在医学上具有广泛的应用前景，包括骨科、心脏、神经、眼科等多个领域。
1.骨科领域人类骨骼是一种非常复杂的组织结构，而且容易受到各种因素的影响，例如年龄、疾病、创伤等。
因此，如何修复和代替坏死的骨骼组织就成为了医学领域中的一个难题。
生物医用材料的出现为骨科领域的发展提供了有效的手段。
生物陶瓷和生物塑料是最常用于骨科修复的材料。
这两种材料都能够与骨骼组织很好地结合，而且不会引起排异反应。
2.心脏领域心脏疾病是一类极为常见的疾病，而且每年都会有数以万计的人死于心脏病。
为了解决这一问题，医学界提出了一种新的治疗方法——心脏植入材料。
生物医用材料的使用使得心脏植入材料的种类和效果都得到了很大的提升。
例如，心脏人造瓣膜和心脏支架，它们能够帮助人体回到正常的心脏功能。
3.神经领域神经系统是整个人体中最为复杂的一个系统。
如果神经系统出现了问题，就很难通过自身来进行修复。
因此，生物医用材料在神经领域也发挥了重要的作用。
生物纤维和生物塑料是最常用于神经修复的材料。
它们能够减轻由于神经损伤而引起的痛苦和问题。
4.眼科领域眼睛是人类视觉的重要器官，而且容易受到青光眼、白内障、近视等问题的困扰。
为了解决这些问题，医学界逐渐将生物医用材料引入到眼科领域。
例如，专门的角膜移植手术就需要使用生物纤维和生物塑料等材料。
总之，生物医用材料在医疗领域中具有广泛的应用前景。
通过不断的研发和应用，生物医用材料将会帮助医学界解决更多的难题，为人类的健康做出贡献。
医用材料的研究与应用
医用材料的研究与应用医用材料是指用于制造医疗器械、医疗设备或用于医学临床治疗、修复、替代等用途的材料。
随着医学科技的不断发展和人们对健康的需求不断提高，医用材料研究与应用的重要性也日益凸显。
本文将从医用材料研究的重要性、应用领域以及未来发展方向等方面进行探讨。
首先，医用材料的研究对于医学科技的进步至关重要。
医用材料的研发可以改善和提高医疗器械的性能和功能，进一步促进医学科技的发展。
例如，通过研究纳米材料在医用领域的应用，可以实现更精确的药物输送和肿瘤治疗，提高治疗效果和患者的生活质量。
此外，医用材料的研究还有助于创造新的医疗器械和设备，如人工心脏、人工器官等，大大提高了医学诊断和治疗的能力。
其次，医用材料的应用领域广泛，涵盖了医学、生物学、化学等多个学科领域。
医用材料可以应用于各种手术和临床治疗中。
比如，医用材料可以用于骨科手术中的骨修复和替代，如人工关节、骨水泥等；还可以用于牙科领域的种植牙、牙髓治疗等；同时，医用材料在心血管、神经、呼吸等领域也有广泛的应用，如心脏起搏器、人工血管等。
另外，医用材料的研究与应用也可以用于药物输送系统、组织工程等方面。
因此，医用材料的研究不仅对临床医学的发展起到至关重要的作用，也对学术研究和科学技术进步有着重要影响。
最后，医用材料研究的未来发展方向也值得关注。
随着科技的不断创新和人们对健康的需求不断增加，医用材料研究将朝着更环保、更智能、更生物相容性等方向发展。
例如，通过引入纳米技术和生物材料，可以实现对材料表面性能和组织接触的精确调控，提高镀膜材料的生物相容性和降解性能。
此外，智能材料的研究和应用也有望实现对疾病的早期诊断和控制，如智能药物输送系统、智能医疗器械等。
另外，在可再生医学领域，研究人员也在探索通过生物材料和组织工程技术，实现人体组织器官的再生和替代，如肝脏、心脏等。
总之，医用材料的研究与应用对于推动医学科技发展、改善患者生活质量具有重要意义。
随着科学技术的不断进步和新材料的不断涌现，医用材料研究的前景也越来越广阔。
新型生物医药材料的研究与应用探讨
新型生物医药材料的研究与应用探讨随着科技的不断发展，医学领域在生物医药材料领域的研究和应用方面也得到了迅速的发展。
新型生物医药材料的研究和应用已经成为了当今医学领域的热点话题之一。
本文将会探讨新型生物医药材料的研究进展和应用前景，并分析其未来发展趋势。
一、新型生物医药材料的研究进展1.仿生材料仿生材料是一种通过模仿生物体内的结构来制造新材料的技术。
这种材料通常具有优异的生物相容性，能够被身体接受，不会引起免疫反应，从而能够延长人体的寿命。
目前，仿生材料的研究主要集中在人造人体器官和组织工程领域。
例如，作为极具应用潜力的脑-机接口技术的核心组件之一，仿生材料的发展可谓关键之一。
2.生物降解材料生物降解材料是一种可被人体组织分解和排除的材料。
与传统材料相比，生物降解材料具有优异的生物相容性和良好的自身修复能力。
因此，生物降解材料被广泛运用于骨科、牙科、医学美容等方面。
生物降解材料的研究不仅需要考虑材料的生物相容性和组织相容性，还需要考虑降解物的毒性和排放情况。
随着材料的研究和生产技术的不断提高，生物降解材料的应用前景将会更加广泛。
3.新型药物载体材料新型药物载体材料是一类将药物与载体材料相结合，再通过特定的生物活性分子使其被特定的组织或器官识别并释放药物的材料。
这种材料能够控制药物释放的速度和时间，从而达到更好的治疗效果。
当前，新型药物载体材料主要应用于抗癌药物的开发和临床研究。
未来，这种材料在神经科学、心血管疾病、肝脏疾病、糖尿病等方面的研究中有望发挥更大作用。
二、新型生物医药材料的应用前景1.组织工程组织工程是一种在离体培养条件下，通过种植干细胞或细胞膜与支架材料相结合来构建函数性组织的技术。
这种技术被广泛应用于肝脏、肺部、心脏、泌尿系统和神经系统等器官的修复和重建。
基于新型生物医药材料的研究，组织工程的技术和实践将不断发展和完善。
未来，组织工程技术有望应用于更广泛的器官和组织重建领域，为现代医学健康发展做出更大的贡献。
生物医用材料研发与组织器官修复替代重点专项2018-国家科技部
生物医用材料研发与组织器官修复替代重点专项2018-国家科技部附件10“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项2018年度项目申报指南“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项旨在面向国家发展大健康产业和转变经济发展方式对生物医用材料的重大战略需求，把握生物医用材料科学与产业发展的趋势和前沿，抢抓生物医用材料革命性变革的重大机遇，充分利用我国生物医用材料科学与工程研究方面的基础和优势，以新型骨骼—肌肉系统、心血管系统材料、植入器械及高值医用耗材为重点，开发一批新产品，突破一批关键技术，培育一批具有国际竞争力的高集中度多元化生产的龙头企业以及创新团队，构建我国新一代生物医用材料产业体系，引领生物医用材料产业技术进步，为我国生物医用材料产业跻身国际先进行列提供科技支撑。
本专项按照多学科结合、全链条部署、一体化实施的原则，鼓励产、学、研、医联合申报，围绕项目的总体目标，部署前沿科学及基础创新、关键核心技术、产品开发、典型示范4大研究任务，以及涉及前沿科学及基础创新、关键核心技术、产品开发、典型示范等的医用级原材料的研发及产业化、标准和规范研究、临床及临床转化研究3项重点任务。
2018年将继续围绕前沿科学及基础创新、关键核心技术、产品开发、典型示范4大研究任务部署12个方向，拟支持19个项目，国拨经费约为3亿元。
实施周期为2018—2020年。
1. 前沿科学及基础创新1.1纳米生物材料及其纳米生物学效应与风险的基础研究研究内容：自然组织的纳米结构及其装配；合成纳米生物材料的积极和负面的纳米生物学效应及其临床应用前景和风险，包括：特定自然组织的纳米分层结构及其自装配原理及高通量计算模拟和实验研究，纳米粒子对细胞选择性凋亡和增殖的作用机制研究，纳米生物材料在体内的降解机制、降解产物对组织再生的影响及生物学风险研究，纳米生物陶瓷及复合材料的高生物活性及其产生的机制及与纳米晶粒的化学组成、尺度和结构的关系，模拟自然组织装配或制备纳米生物材料的软纳米技术探索等。
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附件10“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项2018年度项目申报指南“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项旨在面向国家发展大健康产业和转变经济发展方式对生物医用材料的重大战略需求，把握生物医用材料科学与产业发展的趋势和前沿，抢抓生物医用材料革命性变革的重大机遇，充分利用我国生物医用材料科学与工程研究方面的基础和优势，以新型骨骼—肌肉系统、心血管系统材料、植入器械及高值医用耗材为重点，开发一批新产品，突破一批关键技术，培育一批具有国际竞争力的高集中度多元化生产的龙头企业以及创新团队，构建我国新一代生物医用材料产业体系，引领生物医用材料产业技术进步，为我国生物医用材料产业跻身国际先进行列提供科技支撑。
本专项按照多学科结合、全链条部署、一体化实施的原则，鼓励产、学、研、医联合申报，围绕项目的总体目标，部署前沿科学及基础创新、关键核心技术、产品开发、典型示范4大研究任务，以及涉及前沿科学及基础创新、关键核心技术、产品开发、典型示范等的医用级原材料的研发及产业化、标准和规范研究、临床及临床转化研究3项重点任务。
2018年将继续围绕前沿科学及基础创新、关键核心技术、产品开发、典型示范4大研究任务部署12个方向，拟支持19个项目，国拨经费约为3亿元。
实施周期为2018—2020年。
1. 前沿科学及基础创新1.1纳米生物材料及其纳米生物学效应与风险的基础研究研究内容：自然组织的纳米结构及其装配；合成纳米生物材料的积极和负面的纳米生物学效应及其临床应用前景和风险，包括：特定自然组织的纳米分层结构及其自装配原理及高通量计算模拟和实验研究，纳米粒子对细胞选择性凋亡和增殖的作用机制研究，纳米生物材料在体内的降解机制、降解产物对组织再生的影响及生物学风险研究，纳米生物陶瓷及复合材料的高生物活性及其产生的机制及与纳米晶粒的化学组成、尺度和结构的关系，模拟自然组织装配或制备纳米生物材料的软纳米技术探索等。
考核指标：在国内外一流期刊发表12篇以上高水平学术论文（被SCI收录且他引多次，或被学术期刊或权威机构正面点评或推荐等），申请或获得发明专利不少于8项；实验装配或制备硬、软组织纳米材料各1～2种，提供第三方理化检测及生物学试验报告。
拟支持项目数：1～2项。
有关说明：鼓励学科交叉联合申报,并且鼓励海外团队参与合作研究。
1.2材料及组织工程化制品与机体免疫防御和再生系统的相互作用及对组织再生的影响研究内容：植入材料和组织工程化制品对机体免疫防御和再生系统的作用和调节机制；炎症反应和巨噬细胞对细胞行为和组织再生的影响；植入材料和组织工程化制品中，细胞增殖、分化、回归及材料和宿主免疫再生系统对其影响和机理。
考核指标：揭示植入材料和工程化组织激发的机体免疫耐受机制和材料的调节作用，对机体再生系统的动员和分子调控机制，以及两者的相互作用对组织再生和细胞回归的影响；利用研究结果构建具有低免疫原性的1～2种硬、软组织生物活性材料并通过临床前试验；在国内外一流期刊发表10篇以上高水平学术论文（被SCI收录且他引多次，或被学术期刊或权威机构正面点评或推荐等）；申请或获得发明专利不少于5项。
拟支持项目数：1～2项。
有关说明：多学科交叉联合申报，鼓励海外单位团队参与合作研究。
1.3植入材料物理特性对细胞行为、组织结合与再生的调控作用及其分子机制研究内容：植入材料宏观及表面/界面力学性质（强度、弹性模量、刚性）、表面/界面电荷、电位及分布、晶粒度、粗糙度、拓扑构型，以及孔隙结构（孔隙率、孔隙尺度及分布等）的表征及其对细胞招募、迁移、锚定、增殖、分化、凋亡及与组织结合的影响及其定性及半定量关系；对组织再生及与软、硬组织结合的影响及分子机制。
考核指标：揭示植入材料物理特性对细胞行为的影响及其转导为细胞内分子信号调控组织再生的机制，及其对材料与硬、软组织结合的影响和机制；基于材料物理特性构建1～2种组织再生性植入器械及2～3种骨键合及经皮或经粘膜生物密封植入器械，并进入临床试验；在国内外一流期刊发表12篇以上高水平学术论文（被SCI收录且他引多次，或被学术期刊或权威机构正面点评或推荐等）；申请或获得发明专利不少于8项。
拟支持项目：1～2项。
有关说明：鼓励学科交叉联合申报，并且鼓励海外团队参与合作研究。
2. 关键核心技术2.1植、介入器械表／界面生物功能化及改性技术2.1.1肌肉—骨骼系统修复材料和植入器械及其表面改性的工程化技术研究内容：研究用于肌肉—骨骼系统修复和经皮植入器械的表面生物活化及抗菌等生物功能化改性的工程化技术，包括具有骨诱导性的生物活性陶瓷涂层及复合涂层技术，基体及其深部孔隙表面生物矿化，表面纳米化、接枝功能团等赋予表面生物活性、抗菌、经皮生物密封等生物功能的工程化技术；突破提高涂层与基底材料界面结合强度的关键技术。
考核指标：研发金属及PEEK（聚醚醚酮）等合成高分子材料的表面生物活化改性工程化技术，包括组织诱导性生物活性涂层、表面生物矿化等工程化技术，以及表面掺杂、纳米化、接枝功能团等抗菌或高生物活性等生物功能化技术；要求涂层与基底材料界面结合均匀且强度>40MPa，并具有骨诱导性或经皮生物密封性等；抗菌表面抑菌率≥85%；建立符合GMP（药品生产质量管理规范）要求的中试生产线；应用研发的技术制备具有或兼具上述生物功能的涂层及表面改性植入器械3种以上，不少于2种申请或获得CFDA（国家食品药品管理总局）产品注册证，其他通过临床前试验；申请或获得发明专利8项以上。
拟支持项目数：1～2项。
有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于2:1。
2.1.2心脑血管系统修复材料和植/介入器械表面改性技术研究内容：突破心脑血管系统修复材料和植/介入器械抗凝血、抗组织增生的表面改性技术；针对医用高分子小口径人工血管、人工机械心脏瓣膜、医用导管、脑血管支架等产品，研究开发表面抗凝血和抗组织增生涂层、接枝官能团或生物分子、微图案化以及提高亲水性等改性技术，实现诱导内皮化、抗凝血、抗组织增生，以及防粘连和高润滑性等生物功能。
考核指标：突破4～5种植/介入器械表面抗凝血涂层、接枝官能团或生物分子、微图案化以及超亲水性改性等的关键工程化技术，建立符合GMP要求的中试生产线；技术用于人工机械瓣膜，优于市售各种同类抗凝血涂层；用于高分子人工血管，可制备直径小于4mm的小口径人造血管；用于脑血管支架，可治疗脑血管缺血性和出血性卒中等疾患；用于输注类和介入治疗等医用导管可替代进口产品，并可较长期（＞14天）存留于体内，且无感染，无组织粘连发生。
申请或获得CFDA产品注册证3项以上，发明专利8项以上。
拟支持项目数：1～2项。
有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于2:1。
2.2天然生物材料和组织免疫原性消除技术2.2.1海洋源生物材料的制备及纯化技术研究内容：重点研究高纯羧甲基壳聚糖的低成本、规模化的绿色制备工程化技术及其杂蛋白、内毒素的去除纯化和高脱乙酰度的控制技术；海藻酸钠中的杂蛋白、内毒素及杂多酚等去除的纯化技术；医用海洋源生物材料的纳米颗粒、凝胶、纤维、薄膜、纺织品等的产业化生产技术。
考核指标：研发的羧甲基壳聚糖规模化绿色制备技术较之现有技术节水80%以上，效率提高1倍以上，壳聚糖脱乙酰度达85%以上，重金属≤10μg/g，蛋白质≤0.2%，内毒素≤50 EU/g；海藻酸钠植入材料分子量75～200kDa，古洛糖醛酸含量≥60%，内毒素≤100 EU/g。
研发出用于快速止血、心衰治疗、神经导管及创伤敷料等5种以上医用三类新产品，建立符合GMP要求的中试生产线，申请或获得CFDA产品注册证3项以上；纤维、薄膜、纺织品等一、二类产品实现自动化大规模生产；申请或获得发明专利8项以上。
拟支持项目数：1～2项。
有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于2:1。
2.3纳米生物材料制备技术2.3.1促进组织再生的纳米生物材料制备及载药技术研究内容：根据不同组织再生修复的特点和周期，选择典型软、硬组织缺损修复和再生作为模型，研发具有促进缺损或病变组织再生和修复等生物功能的纳米有机、无机药物/活性元素或因子的载体及其制备技术，包括可促进各种组织再生修复的纳米材料及具有多级结构的原位复合纳米材料设计和制备，以及材料中活性元素/因子的固载、控制释放等技术。
考核指标：研发4～5种具有重要应用前景的可促进组织再生的纳米或其原位复合控释载体及其控释（药物、基因、生长因子等）系统的制备技术；申请核心发明专利8项以上；建立符合GMP要求的中试生产线，申请或获得2种以上利用上述关键技术开发的组织修复器械CFDA产品注册证，其它产品进入临床试验。
拟支持项目数：1～2项。
有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于2:1。
2.4组织工程技术2.4.1组织工程的生物力学微环境研究及实验技术研究内容：建立生理和病理条件下组织工程产品或组织工程支架植入后与周围宿主细胞及组织相互作用的生物力学和力学生物学模型，以及生物力学特性测试技术及试验装置；建立基于多孔支架结构传质特性、细胞及组织力学生物学特性、结构组织或器官生物力学强度的计算机仿真模拟技术和组织植入体形态、结构优化设计软件，提供体外试验装置和动物实验验证技术。
考核指标：提供2～3种典型组织或器官的组织工程产品的生物力学优化设计软件及体外试验装置；利用研究结果构建2～3种组织工程产品，并通过动物实验验证，申请或获得发明专利5项以上。
拟支持项目数：1～2项。
有关说明：其他经费（包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等）与中央财政经费比例不低于2:1。
3. 产品开发3.1组织诱导性生物材料及植入器械3.1.1关节软骨再生性植入材料研发及功能评价研究内容：突破可保障关节长期负重功能的可再生软骨的生物材料空间结构设计及制备关键技术；开发针对修复不同类型关节软骨的个性化植入器械和临床植入手术，建立临床手术规范及术后康复计划,包括影像学在内的临床试验评价的术后跟踪统计分析的模型和方法。
考核指标：开发具有负重功能的可再生修复软骨损伤的生物材料，建立产品体内外安全性和有效性检测技术，突破其工程化制备技术，建立符合GMP要求的中试生产线；至少两种产品进入临床试验，不少于1种产品申请或获得CFDA产品注册证；建立相应产品规范化临床手术技术方案；提供示范性手术和视频资料；完成相应产品临床应用专用手术器械的研发；研究制定术后康复指导方案，以及用于临床效果评价及术后跟踪分析模型。
申请或获得发明专利4项以上。
拟支持项目数：1～2项。