血管植入生物医用材料的前沿发展方向

近二十年来，全球血管植入生物医用材料产业迅速发展，产业规模不断提高。以冠心病介入治疗为例，2011年全球市场总额为158.2亿美元，2018年达251.8亿美元，年复合增长率为6.8%。我国也加大了对血管植入材料研发的支持力度，科技部自2016年以来，启动了4轮“生物医用材料研发与组织器官修复替代”重点专项，以新型心血管系统材料、植入器械为重点，共部署国拨经费9亿元。在国家政策支持和市场引导下，我国的血管植入生物医用材料的研究开发紧跟国际前沿，逐步缩短了与世界先进水平的差距。当前血管植入生物医用材料的研究重点是在确保安全有效的前提下，探索生物相容性好、功能多样、疗效持久的生物医用材料。

1、材料优化

材料是器械的基础，开发接近人体组织性能的功能材料和智能材料是血管植入生物医用材料的重要研发方向，探索新的材料体系、优化现有合金成分、改变材料晶态、构建复合材料是进行材料优化的重要途径。

2、表面优化

借助于表面改性来提高材料的生物相容性、组织相容性和耐磨耐蚀性是提升血管植入材料性能的重要方法，如可以通过表面接枝、等离子体处理、纳米涂层等方法进行表面功能修饰，提升器械的生物相容性、亲水性和细胞粘附性能，改善药物缓释功能。

3、设计优化

借助于有限元分析，以及患者病理大数据分析，在设计阶段对血管植入物进行结构模拟和流体模拟，并结合体外实验模拟验证，筛选出材料参数和结构参数，从而有效的缩短研发周期和研发成本。

4、制造优化

随着技术的不断进步，3D打印等新的制造方式也涌现出来，为医疗器械的制造提供了新的可能。3D打印制备技术因实现个性化定制、快速成型、可打印复杂结构等优势而应用于医疗器械研发，该技术不仅能够实现植入物与患者病变部位的精确匹配，还能够通过调整植入物的孔径和孔隙率等微观结构而调控细胞的排布，促进细胞的成活和增殖，从而获得满意的疗效。

5、功能优化

血管植入材料的发展逐步走向仿生智能化、个性化、精准化和功能集成化，如动态结构可调的类细胞外基质高分子支架、可实现精准治疗的高分子纳米药物支架等。未来将目标组织工程技术，将支架与干细胞，靶向内皮修复等技术相结合，制备新型仿生血管植入材料，赋予材料更接近人体的性能、结构和功能，从而进一步激发人体的自我恢复能力，修复和重建损伤的组织器官。

血管植入生物医用材料涉及学科非常广泛，包括材料学、材料加工学、细胞生物学、临床医学等，其前沿方向是通过整合不同领域的技术，对材料、表面、设计、制造和功能进行持续优化，研发功能更先进、覆盖面更宽广、适应性更精准、疗效更确切的新型血管植入生物医用材料。

打赏