高分子科学前沿讲座2023年第二期-许杉杉研究员;第四期-韩志超研究员。

文章来源: 发布时间:2023-04-12

由中国科学院化学研究所高分子物理与化学实验室举办的聚合物玻璃化转变及其在生物医疗器械产业化的应用研讨会于202347日在化学所顺利召开。来自化学所、国家纳米中心、北京大学、北京化工大学、中国科学院理化技术研究所等多家单位师生共80多人现场参会,另有50余位参会代表通过腾讯会议线上参会,会议由化学所高分子物理与化学实验室主任赵江研究员主持。

上午在化学所5号楼100会议室进行学术报告环节。深圳大学高等研究院的许杉杉研究员作题为“植入医疗器械的产学研之路”的学术报告,分享了其团队在生物医用材料产业化领域10年的奋斗历程,并通过多家医用企业的实例介绍了生物医疗产品常规的研究路径,即:物理结构设计、材料力学模型、生物机体相应、针对性治疗应用;介绍了自己团队的核心技术:静电纺丝纤维膜在生物医用材料的应用。在介绍核心技术的应用时,许杉杉研究员分享了两个生动的案例;其一是神经修复体系(空腔结构),利用材料的逐级降解性,选择降解性材料满足在不同时期实现硬软的转变,同时考虑材料的表征(玻璃态转变温度等)考虑材料在体内的发生的变化,在该过程明细局部微环境调控神经修复的病理学和分子生物学机制,最终印证新型生物医用材料的设计开发应该基于生物体机理、病理调控,而后利用材料的特性对产品实现物理调控达到最终目的。案例二是原位载药结合的治疗策略,在实验过程中发现载药体在原位抑制的同时,诱导肿瘤细胞在膜上生长,再次进行杀灭,具有广阔前景和社会价值。但是目前暂时无法工业化生产,原因就在于暂未明确材料本身的表征相关(原料的比例,均聚度等),与产品功能发生改变的确切验证指标。只有100%明确才可应用于临床,这也是生物医疗产业化与科研最大的不同。许杉杉研究员的总结:从理论研学到实现产品工业化生产,在满足临床需求的同时在前期的研究调查不可或缺,其次是对产业的需求,对企业材料的灭菌材料规格等的要求必须符合要求。只有足够全面的考虑才能确保自己产品最终投入市场的可能性。

深圳大学高等研究院的韩志超研究员作了题为“Glass Transformation of polymers, and the Functional Control and Delivery in Electrospun Fibrous Medical Devices”的报告。报告分别介绍了聚合物玻璃化转变的自由体积、熵、模式、Schweizer-SaltzmanJamming等几种理论及模型,并介绍了各自的优点和缺点。韩志超先生还生动地将聚合物的玻璃化转变与2023年获得奥斯卡最佳影片《瞬息全宇宙(Everything, Everywhere, All at Once)》情节结合,论述在不同空间理解玻璃化转变的意义及优缺点。他以“蝴蝶效应”、 “早高峰地铁”的例子来讨论在不同温度与浓度条件下,分子协同运动与体系松弛时间的关系。他还以许杉杉团队静电纺丝纤维膜的理论基础。在报告的最后,韩先生从理论角度介绍了电纺膜的优点以及与药物释放相关的内容。鼓励大家扎实地研究基础理论,因为这是后续应用的基础,也是打破外国垄断的关键。