01 项目负责人介绍
崔朝亮,万博体育bet 化工学院教授、硕士生导师,主要面向绿水青山建设和人民生命健康保障,研究水处理膜与医疗器械膜制备机理,并探索放大过程中的规律,实现规模化生产与应用。研究开发的高性能中空纤维膜已实现规模化生产,入选江苏省产业技术研究院技术转移十大优秀案例。
02 项目简介
基于聚合物分离膜原理,结合聚合物膜制备方法和绿色生产工艺,成功探索出了PMP中空纤维膜制备及微结构调控技术,研发出具有超薄致密层的ECMO用长效气血交换膜。本技术已进入中试规模生产阶段,生产的PMP中空纤维丝性能达到国际同类商品标准,在强度等指标上超过了进口产品,不仅具有优异的气体透过性,还能减少血液的渗漏,N2气通量为1-10 ml/(cm2*min*bar),血液防渗漏时间达到14天以上。外径在350-400μm范围内,断裂力大于70cN,断裂伸长率大于100%,膜内承受压力≥3.5bar。目前已将自主生产的PMP中空纤维膜提供给合作的氧合器及ECMO系统生产商进行性能验证,并进行一系列的生物学评价和临床试验。本成果已申请中国发明专利2件,发表学术论文1篇,具有较高的产业化可行性。
03 技术优势
创新要点与技术优势1:长效PMP中空纤维膜规模化制备技术
本成果采用聚合物膜先进制造技术,突破了PMP中空纤维膜制备关键技术。制备的具有均一孔径和超薄致密层的PMP气血交换膜,具有优异的气体透过性和抗血液渗漏的性能,强度和断裂伸长率分别达到10 MPa和500%以上,超过国际同类产品指标。
创新要点与技术优势2:PMP中空纤维膜绿色生产工艺
聚合物膜制备中使用有毒稀释剂,已逐渐被欧美等国家禁用。本技术开发了气血交换膜绿色制备技术,降低了聚合物膜制备过程对环境和工人健康的影响,实现聚合物膜产业的可持续发展。
创新要点与技术优势3:长期稳定性的抗血栓涂层制备技术
结合流场分析和共价键合理论,解决了抗凝剂和抗蛋白吸附聚合物稳定性、涂层整体均一性制备难题,开发出基于肝素的生物涂层技术,提高了抗血栓涂层粘附稳定性与均一性,实现了中空纤维膜抗血栓涂层的制备。
技术指标:
外径,μm |
400±30 |
内径,μm |
200±30 |
拉伸力,cN |
≥ 70 |
断裂伸长率,% |
≥ 100 |
孔隙率,% |
≥ 55 |
膜内承受压力,bar |
≥ 3.5 |
膜外承受压力,bar |
≥ 2 |
N2通量(ml/cm2•min•bar) |
0.2-10 |
04 技术应用情况
本成果属于医疗器械领域。ECMO设备在一些发达国家已广泛应用,据统计,德国平均2-4万人拥有一台;美国提供ECMO服务的医院数量从2008年的108家增加到2019年的264家。据中国生物医学工程学会体外循环分会的统计数据显示,目前全国ECMO设备不足500台,相当于平均280万人拥有一台,国内市场缺口巨大。目前ECMO行业每年以20-50%的速度增长,具有10亿元的市场规模和百亿元的市场前景,但全球范围内仅有3M公司垄断全部气血交换膜的供应。本项目完成后,将大幅提高国内ECMO系统的自主可控能力,降低ECMO系统的采购和使用成本,带动上下游产业链发展。
图1 ECMO中心数和开展数
中试成果及相关参数:
图2 PMP制备装置图及自制的PMP中空纤维膜
05 项目状态
中试
06 合作方式
技术入股、共建载体
07 联系方式
团队联系人:周玥 18251850827