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教授深入企业“体检”解难题

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教授深入企业“体检”解难题

“这是我们新研发的一种水胶体材料,可以应用在医用功能敷料上,有很好的平衡体液能力,出汗了可以立刻吸收,不影响粘黏性,也不会引发过敏。”4月12日,武汉工程大学材料科学与工程学院副教授王大威向湖北日报全媒记者展示他的最新科研成果。

在与湖北省亨德利医疗器械有限公司展开产学研合作后,王大威根据企业需求,在研发创新上下功夫。历时2年多攻克全降解生物医用材料、MSPI全降解医用敷料与MSPI造口袋产品先进制造三项关键技术,与企业共同完成30余项技术成果,帮助企业拓宽产品面,解决行业级难题。

身在高校,主攻材料,为何王大威的研究会涉及医疗器械领域?这要从湖北省第九批博士服务团进驻孝感说起。

“你有工厂,我有技术”

产学研合作一拍即合

2020年8月,在孝感高新区工委的带领下,王大威跟随博士服务团拜访了银湖科技产业园内的多家高新企业。这期间,他了解到亨德利公司有技术、有人才需求,恰好与他的研究方向“生物降解材料”很对口。

“高校科研人员做些基础研究很容易,但要转化为实际产品,需要有相应的平台和资质做支撑。”王大威认为,亨德利公司有很强的自动化和设备开发能力,一直想向二类、三类医疗器械领域进军,而他的团队拥有优质的研发资源,如果能与亨德利公司的优质工程化资源结合,就能帮助解决技术产业化难题。双方一拍即合,不久后顺利签约展开产学研合作。

企业有哪些需求?手头的技术有哪些适合转化?

为了寻找答案,王大威频繁往返于武汉和孝感之间。在亨德利公司技术人员的带领下,他花了两个多月时间,重点考察企业生产线,并听取多场专项汇报。王大威发现,亨德利公司的优势在于自动化和技术装备的自主研发,薄弱点在于新材料与新技术的研发,将来可以结合已有的技术优势开发新品及升级技术。

“比如堵漏膏,一般用于创面或是造口局部的防漏处理,其胶体流变性能不是特别稳定。我们通过实验室的专业设备测试后,很快就能对现有配方进行优化。”在王大威的帮助下,亨德利公司成功开发医用功能敷料、护理剂、堵漏膏、皮肤保护剂等新产品。

教授深入企业“体检”解难题

从基础实验中要结果

破解“高阻隔”“全降解”难题

造口袋俗称“便袋”,是亨德利公司的主打产品之一,也是开展产学研合作后,王大威着手升级改造的一项重要产品。

肛肠病患经过造口手术后,需要佩戴造口袋收集排泄物。造口袋要求不易渗漏、柔软透气、密闭性好。此外,造口袋多为一次性使用,材料如何实现有序降解,也是待解决的一大难题。

针对这些行业难题,王大威团队历时2年多,攻克全降解生物医用材料、MSPI全降解医用敷料与MSPI造口袋产品先进制造三项关键技术,其中,全降解生物医用材料技术是技术核心。

“开发中,同时保障材料的高阻隔性和全降解性是开发重点。”王大威介绍,造口袋要求不易渗漏,因此所需的高阻隔材料必须是致密而稳定的。但全降解则要求材料易于微生物分解,这与高阻隔的特性本质上有冲突。

为了结合“高阻隔”和“全降解”这对矛盾体,王大威团队用纳米插层技术,在高分子加工过程中,将高阻隔材料变成纳米级颗粒,“见缝插针”分散在材料里,阻隔性大大提高。团队还创新性地在材料中引入碳源,诱导微生物分解,在废弃物不外溢的同时,做到有序降解。

“这是我们的专利技术,引入的碳源相当于为微生物‘加餐’。有了这些物质,土壤里的土壤杆菌、白霉菌等会在材料周围迅速富集,迅速提升局部菌群密度,从而显著提高分解效率。”王大威还向记者展示了“热塑性大豆蛋白复合材料”,既有良好的热塑性及加工性能,还有优良的降解性能,成本低廉、绿色环保,应用潜力巨大。

教授深入企业“体检”解难题

以市场的眼光审视

反哺科研合作开花结果

水胶体防皱圈的研发是目前王大威团队的攻关重点。“这项研究,其实起源于市场眼光的审视。”

王大威回忆,他在参观生产线时发现,他主攻的技术方向并不都能转化成产品。如果要真正服务于企业,就需要转变思维方式,跳出适应需求的“舒适圈”,用市场眼光审视自身,主动用技术为企业创造需求。

“防皱圈就属于创造需求的过程。”王大威介绍,水胶体防皱圈是医用功能敷料领域内的一项前沿产品,可以通过电控传感器监测电信号,掌握局部的皱缩情况,再通过释放电信号,帮助减少皮肤皱缩,避免产生疤痕组织。目前这项研究正在进行论证工作,王大威表示,目前测试阶段可以避免85%的疤痕组织生成,同时还能显著避免肌肉的挛缩。

从核心技术研究到产业化应用,王大威和亨德利公司建立了完整清晰的全流程技术路线,健全了可持续发展的产品体系,共同完成30余项技术成果,其中知识产权25项,学术论文十余篇。

“产学研合作是逐层递进的。未来我们将在医用敷料的基础上,进一步探索人工皮肤这样的组织工程材料,用技术的更新换代,提升人们的幸福感。”王大威说。

(湖北日报记者田佩雯 通讯员陈思)

【纠错】编辑:杨威

2022-04-14

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