拟转化成果
走进实验室 | 复旦大学生物医学工程与技术创新学院王盛章课题组

  课题组负责人王盛章,复旦大学生物医学工程与技术创新学院教授、博士生导师。现任复旦大学生物力学研究所所长,上海市生物医学工程学会生物力学专委会主任委员,中国力学学会生物力学专委会委员,中国生物材料学会材料生物力学分会委员,上海市医学会数字医学分会委员。

  主要从事心脑血管疾病的生物力学及植介入器械研究,在心脑血管疾病及植介入器械的建模仿真、颅内动脉瘤介入治疗的手术规划、心脏瓣膜相关的手术规划等方面成果丰硕。已发表学术论文100余篇,主编教材和专著3部;主持国家自然科学基金4项,承担科技部重点研发计划、工信部揭榜挂帅项目、医疗器械企业技术开发与技术服务项目等数十项。曾荣获教育部科技进步二等奖。


  项目介绍:新一代高性能聚合物人工心脏瓣膜


  项目背景:在人工心脏瓣膜领域,生物瓣使用寿命仅有10-15年、易发生钙化等缺陷;而机械瓣需要长期抗凝治疗,给患者带来诸多不便和潜在风险。高分子材料制作的人工心脏瓣膜具备加工制造方便、成本低廉、生物相容性好、抗疲劳性能优异等特性。高分子材料凭借其独特的优势,成为全世界人工心脏瓣膜研发的新兴方向,被认为是下一代人工心脏瓣膜。本项目聚焦于基于聚氨酯材料的高分子人工心脏瓣膜的研发,包括外科瓣和介入瓣。


  项目内容:项目是国内首例从聚合物材料合成、瓣膜结构设计、全自动加工工艺均实现自主研发的创新性项目。本项目团队凭借深厚的专业知识和不懈的创新精神,突破了国外技术垄断,独立完成了:可用于人工心脏瓣膜制造的聚氨酯材料的筛选与改性、基于计算机仿真的人工心脏瓣膜结构的精准设计、基于浸渍成型的先进加工工艺的开发这一完整的技术链条,为我国人工心脏瓣膜产业的发展开辟一条新的道路。目前本项目的进展是:硅氧烷基聚氨酯原料已经完成制备,人工心脏瓣膜结构优化设计框架已经搭建,全自动浸渍成型设备已经开发完成。聚氨酯外科瓣样品的体外脉动流测试(满足ISO5840要求)和疲劳测试(一亿次)均达到设计要求。已申请发明专利2项。

  本项目对标美国Foldax公司的高分子瓣产品,所有的核心技术均由本项目团队完全掌握,可以很方便地开展材料优化、结构优化、工艺优化,进一步提高高分子瓣膜的各种性能,特别是在保证其生物相容性和流体动力学性能的基础上改善其抗钙化性能和耐久性,并开发各类人工心脏瓣膜产品。



  项目总结:综上所述,本项目通过材料创新(抗钙化、低毒性、耐久性)、结构优化(提升介入可行性)及自主研发全自动浸渍成型设备,以低成本解决进口瓣膜高价、国产生物瓣寿命短与生产非标准化的痛点。

  本项目有合作转化需求,希望与相关单位或投资机构开展合作,开展产业化探索。