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神经外科用复层人工硬脑膜的研制及产业化

单位名称 天新福(北京)医疗器材股份有限公司 大赛年份 2023年
大赛届次 第18届 奖项 金奖
发明人姓名 孙冰冰;张伟;李晓静;田翔宇;张娈
技术领域 生物医药,
应用行业 神经外科,材料科学
项目类别 专利
专利类型 发明
专利情况 申请号 申请日期
专利号 授权日期
计算机软件著作权证书登记号
项目简介 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新
硬脑膜是脑组织表面一层重要的组织结构,是保护脑组织的一道重要屏障。硬脑膜的完整性对于颅脑手术患者十分重要,脑膜修补材料对于重建硬脑膜完整性,保护脑组织,防止脑脊液漏、颅内感染、脑膨出、癫痫等并发症具有重要意义。 现有硬脑膜产品均是单层产品,功能较为单一,已不能充分满足临床对人工硬脑膜产品密闭性、防组织粘连和再生性修复的多重功能要求。天新福医疗在自有的胶原蛋白生物材料平台基础上,以胶原蛋白为原材料,利用蛋白酶解技术、冷冻干燥技术、物理成型技术等多个专利技术进行了工艺创新和产品创新,研发出了具有复层结构的人工硬脑膜产品,该产品可以用于神经外科中硬脑膜、硬脊膜的缺损修复。该产品具有致密层、疏松层复层结构设计,致密层胶原蛋白微孔孔径较小,结构致密,具有较好的力学强度和防组织粘连作用;疏松层较厚,胶原蛋白微孔孔径较大,具有极强的亲水性和贴服性,与自体硬脑膜、脑组织界面可迅速水合化,产生较强的表面张力,有效防止脑脊液渗漏。人工硬脑膜产品在植入体内后3-6月内逐步被降解吸收,降解产物为氨基酸,可被自体吸收利用;与此同时,新生组织逐渐取代人工硬脑膜材料,最终实现硬脑膜组织重建和功能恢复的修复目的。
2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面
2.目前已上市的生物型人工硬脑膜产品主要分为两种,一种是脱细胞基质材料制成,另一种是以动物组织提取的胶原蛋白为原材料。天新福人工硬脑膜产品以动物I型胶原蛋白为原材料,采用的专利技术与现有技术有所创新,如下: 1.研究并实施了精准的胶原蛋白酶切和纯化技术 (1)精准选取牛跟腱组织作为原材料,胶原蛋白含量更高; (2)选择特异的蛋白酶和反应体系切除端肽,目前可达到80%的端肽去除率; (3)层析纯化技术,获取的胶原蛋白纯度达99.5%,高于同类产品胶原蛋白纯度95%的水平。 2. 研究并实施了冷冻干燥、物理成型技术 (1)定制式工业级冷冻干燥机,设定个性化的冻干曲线,实现具有孔隙结构的膜片产品; (2)将不同浓度的胶原蛋白溶液分别冻干,开发出具有疏松层和致密层的复层膜片产品; (3)通过定制自动切割机,可切出不同形状和规格的膜片产品,最大程度满足临床需求。 3. 研制并实施了规模化生产技术,年实现产能达30万片(件) (1)建立了半自动化、机械化的多条产品生产线,生产周期压缩到不足7天,确保产品质量均一稳定; (2)通过优化生产工艺、定制式设备和生产流程,可实现年产30万片的能力。
项目进展阶段 批量生产和应用
备注