细菌纤维素产业化路很远

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李惠钰

在生物医用材料中，细菌纤维素成为国际生物医用材料研究的热点。但受制于成本高、产量低、技术转化脱节的阻碍，细菌纤维素在医用材料制品中却迟迟未能实现规模产业化。资料显示，生物医用材料产品约占医疗器械市场的40%~50%，医用金属及合金材料由于耐腐蚀性能、加工等方面的缺陷，使用量已下降了15%，而生物相容性材料所占比例达到30%，这一趋势不断上升。细菌纤维素正好具有的生物亲和性、生物相容性、生物适应性以及良好的生物可降解性。

优异的性能已被国际公认

纤维素是自然界中最丰富且具有生物可降解性的天然高分子材料，那么什么是细菌纤维素？国家生物医学材料工程技术研究中心主任顾忠伟向记者作出了解释。“其实，细菌纤维素就是除植物纤维素之外的另一类由微生物发酵合成的天然无毒的纳米材料，也叫微生物纤维素。”据顾忠伟介绍，细菌纤维素的化学结构与普通纤维素一样，但却有着普通纤维素无法比拟的优越特性。细菌纤维素属于纳米级纤维，是目前天然纤维中最细的，一根典型的细菌纤维线宽度仅有0.1μm，而针叶木浆纤维的宽度至少有30μm，即使棉花纤维的宽度也约为15μm，而且细菌纤维素是以100%纤维素的形式存在，纯度极高，并且具有良好的通透性、高抗张强度及极佳的性状维持能力等特性。“目前对细菌纤维素的研究主要集中在附加值较高的组织工程支架、骨支架、软骨支架、人工血管、人工皮肤以及药物载体等方面。”顾忠伟说。其实，早在1991年，日本就首次以细菌纤维素成功制备出人工血管，2001年又成功研制成内径为1~3mm的人工血管。东华大学生物科学与技术研究所研究员洪枫长期从事细菌纤维素的研究工作，对于细菌纤维素在人工血管上的应用，洪枫说：“普通的人造血管内壁其实是粗糙的，使用时间长后很可能会形成血栓或者由于新生内膜增厚而导致血管堵塞，而细菌纤维素具有很好的通透性和生物相容性，以及与天然血管内腔表面类似的平滑度，因此血管内不会形成血栓。”现在，细菌纤维素还被广泛应用于人工皮肤、纱布、绷带和“创口贴”等伤科敷料商品，巴西就连续报道了400多例应用细菌纤维素膜对烧伤、烫伤、皮肤移植和慢性皮肤病等治疗效果良好的实例。洪枫认为，细菌纤维素膜与其他人工皮肤和伤科敷料相比，最大的特点是在潮湿情况下机械强度高、对液、气及电解物有良好的通透性、与皮肤相容性好，无刺激性，有利于皮肤组织生长，也是非常好的药物缓释载体。“细菌纤维素作为伤口贴料能迅速吸收伤口血液和组织液，防止伤口感染化脓，又能为慢性伤口附近的组织再生提供湿润的环境促进伤口愈合和减轻疼痛。同时纤维素不会和伤口粘连，不会造成二次伤害，剥离时也不会有残留。”洪枫说。

规模产业化如何破题

生物医用材料制品在世界市场上价格昂贵，附加值高，是技术密集型产业，在我国，过去大部分的生物医用材料要www.zhongbc.com依靠进口，而现在产业化发展已经有所进步。据顾忠伟介绍，目前，应用于血管支架等生物材料的临床使用产品中，60%为国产产品，像具有生物可降解性的骨钉，骨板等也有很多国产产品应用于临床，但是心脏瓣膜等很多的高端产品目前还是主要依靠进口。“总的来说，我们国家在生物材料上虽然取得了一定成果，但是与国际市场相比，我国生物医用材料及其制品产业仍然十分薄弱。细菌纤维素产业化