“小”到止血紗布、外科防護(hù)口罩,“大”到人工血管、生物組織補(bǔ)片……醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品正在大健康領(lǐng)域顯身手。
江南大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院教授馬丕波在接受采訪時表示,醫(yī)療用紡織品研發(fā)成本高、技術(shù)研發(fā)難度大、產(chǎn)品質(zhì)量和安全標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。經(jīng)過紡織與多學(xué)科交叉融合、持續(xù)研發(fā),我國醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品實現(xiàn)了產(chǎn)品質(zhì)量升級與性能提升,在外科手術(shù)治療中得到越來越普遍的使用。
從止血可溶紗布到人工血管
紡織科技的進(jìn)步提升了醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品的功能性和安全性等,同時降低了制造成本,為患者提供更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù),為醫(yī)療衛(wèi)生提供了更加優(yōu)質(zhì)的物資保障。馬丕波表示,生物醫(yī)用紡織品涉及材料科學(xué)、生物學(xué)、化學(xué)等多個學(xué)科,彰顯了我國在高端醫(yī)用紡織品領(lǐng)域研發(fā)能力的提升。
“可溶止血紗布可以‘化有形為無形’,是醫(yī)用敷料中最受外科醫(yī)生歡迎的材料之一!瘪R丕波介紹,在手術(shù)無菌條件下,當(dāng)患者體內(nèi)出血時,只要把適量的可溶性止血紗布填塞到出血部位,即可起到止血作用,手術(shù)縫合后3個月甚至7-10天,止血紗布就會在體內(nèi)被完全降解吸收,不需要通過二次手術(shù)把它取出來?扇苤寡啿疾粌H能減少病人二次手術(shù)的痛苦,還節(jié)約了醫(yī)療資源和成本。
利用改性聚乙烯醇等材料制成的醫(yī)用紗布用在體外時,無需另外焚燒或者填埋,可通過水煮溶解處理,大大降低了醫(yī)療垃圾對環(huán)境的污染。
在心血管疾病治療中,由于患者年齡的增長,自體移植血管在數(shù)量和長度上非常有限,因此,開發(fā)能夠保持長期通暢的人工小口徑血管移植物迫在眉睫。
人工血管是用于傷病患者體內(nèi)病變器官及部位更換或傷口修復(fù)的醫(yī)用紡織品,須滿足生物相容性、抗血栓、尺寸可調(diào)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及力學(xué)性能等要求,以減少植入人體后的性能失效或排異反應(yīng)。現(xiàn)有人工血管難以復(fù)制天然的血管結(jié)構(gòu),通常存在硬度高、強(qiáng)度低、順應(yīng)性低、縫合性差等缺陷,導(dǎo)致內(nèi)皮化效果不好,易形成血栓。武漢紡織大學(xué)楊紅軍教授團(tuán)隊在結(jié)構(gòu)和制備工藝上進(jìn)行創(chuàng)新,研發(fā)出仿生新型聚氨酯基人工血管。
仿生新型聚氨酯基人工血管采用了特殊編織技術(shù):聚氨酯卷繞層提供彈性支撐,防止彎折死角,促進(jìn)人工血管內(nèi)皮化;人工血管的編織層增強(qiáng)順應(yīng)性,防止血液滲漏;加入抗凝血藥物后可提高抗凝血能力,使血管通暢率提高到80%以上。
生物組織補(bǔ)片既解病痛又減負(fù)擔(dān)
醫(yī)用紡織品在修補(bǔ)手術(shù)中也扮演著重要角色。生物組織修補(bǔ)補(bǔ)片多應(yīng)用于生物軟組織的修補(bǔ),如腹壁疝修補(bǔ)、顱內(nèi)修補(bǔ)、血管修補(bǔ)等。例如,在疝氣修補(bǔ)手術(shù)中,疝修補(bǔ)片可以對疝氣的組織缺損區(qū)域進(jìn)行更為牢固和穩(wěn)妥的修補(bǔ)。
江南大學(xué)科研團(tuán)隊在人體修補(bǔ)醫(yī)用材料技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用上,取得了突破。
2023年6月,由江南大學(xué)針織技術(shù)教育部工程研究中心(以下簡稱“針織中心”)牽頭,聯(lián)合江蘇華宜醫(yī)用新材料有限公司和南通新帝克單絲科技股份有限公司共同攻關(guān)完成的“人體修補(bǔ)醫(yī)用經(jīng)編網(wǎng)類產(chǎn)品制備關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項目,通過了中國紡織工業(yè)聯(lián)合會組織的鑒定。
鑒定組專家認(rèn)為,該項目攻克了產(chǎn)業(yè)化過程中醫(yī)用原料制備、編織工藝升級、關(guān)鍵部件、全生產(chǎn)流程集成等多項核心技術(shù)難題,建立了纖維原料制備—材料編織裝備與工藝—材料表面成形處理全流程生產(chǎn)體系,建成了整經(jīng)—編織—定型一體化系統(tǒng)集成生產(chǎn)線,開發(fā)了疝修補(bǔ)、軟組織修補(bǔ)等醫(yī)用修補(bǔ)類產(chǎn)品,實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,產(chǎn)品達(dá)到國際先進(jìn)水平。馬丕波介紹,該產(chǎn)品生物相容性能好、力學(xué)性能優(yōu)良、價格更合理,已推廣至10余家企業(yè)并投入醫(yī)療器械市場,目前期累計已實現(xiàn)各類修補(bǔ)材料新增銷售額20.92億元,新增利潤4.91億元,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
中國紡織工業(yè)聯(lián)合會副會長李陵申表示,該項目的技術(shù)突破了國產(chǎn)經(jīng)編網(wǎng)結(jié)構(gòu)人體修補(bǔ)材料在制備工藝、性能研究與臨床應(yīng)用等方面的發(fā)展瓶頸,對推動醫(yī)用紡織產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新、解決醫(yī)用材料“卡脖子”問題起到至關(guān)重要的作用。
武漢紡織大學(xué)科研團(tuán)隊將醫(yī)用紡織疝修補(bǔ)片的研究聚焦于經(jīng)編結(jié)構(gòu)設(shè)計和表面改性技術(shù),利用經(jīng)編技術(shù)在大孔單絲聚丙烯網(wǎng)片上聚合可降解彈性體涂層,開發(fā)了雙層結(jié)構(gòu)抗黏附生物可吸收補(bǔ)片。這種補(bǔ)片可減少腹膜內(nèi)黏連,提升疝氣修復(fù)效果,符合長期植入材料生物指標(biāo);可促進(jìn)創(chuàng)口愈合,且能修補(bǔ)大缺損,使手術(shù)感染率從1%降至0.05%以下,價格僅為同類進(jìn)口產(chǎn)品的1/3,在減輕患者病痛的同時也減少了醫(yī)療負(fù)擔(dān)。
醫(yī)用防護(hù)品展現(xiàn)“治愈”力量
健康安全的功能性醫(yī)用紡織品,在手術(shù)及術(shù)后康復(fù)中也展現(xiàn)出紡織科技的力量。
將單向?qū)窦徔椘窇?yīng)用于手術(shù)臺墊巾,是醫(yī)用襯墊材料領(lǐng)域典型的應(yīng)用場景。馬丕波表示,手術(shù)中出血時,皮膚與血液接觸過久容易帶來身體的失溫,人體舒適感很差。針織中心研發(fā)的單向?qū)袷中g(shù)臺墊巾,能幫助手術(shù)時血液和體液流出時迅速導(dǎo)出,使病人皮膚保持干爽。目前,單向?qū)袷中g(shù)臺墊巾被越來越多的醫(yī)院采用,避免了病人失溫的不適感。
醫(yī)用壓力紡織品能改變肌體的外部壓力,達(dá)到促進(jìn)血管內(nèi)外物質(zhì)交換、組織再生、修復(fù),消除水腫、支撐塑性的效果!袄冕t(yī)用壓力紡織品進(jìn)行壓力治療是臨床治療中常用的一種重要技術(shù)。”馬丕波舉例說,醫(yī)用壓力紡織品可以進(jìn)行多種術(shù)后修復(fù)治療,以燒傷病人為例,針織中心和一些醫(yī)院合作,根據(jù)病人燒傷程度和部位的不同,采用全成型針織技術(shù)來定制壓力修復(fù)產(chǎn)品。在燒傷程度比較嚴(yán)重的部位,通過調(diào)整織物結(jié)構(gòu)和氨綸含量來控制這一部位受到的織物壓力,達(dá)到預(yù)期的治療效果。此類醫(yī)用壓力紡織品還可用在矯形固定、運(yùn)動護(hù)具、醫(yī)用壓力襪等場景,為骨折、靜脈曲張等患者的治療帶來福音。
“我們研發(fā)的醫(yī)用繃帶,外觀就像一塊布一樣,只需纏在患者骨折處,用熱風(fēng)一吹后馬上變硬定型。與傳統(tǒng)石膏相比,這種材料不僅能對患處起到固定、預(yù)防二次損傷、促進(jìn)骨折愈合的作用,而且重量很輕、防水,患者日常洗浴不會受到影響!瘪R丕波說。
外科口罩和醫(yī)用防護(hù)服作為基本的防護(hù)型醫(yī)用紡織品,可以有效降低醫(yī)護(hù)人員的感染風(fēng)險,是應(yīng)用最廣的醫(yī)療保健衛(wèi)生用紡織品。
利用閃蒸紡絲技術(shù),可以將高密度聚乙烯制備成納米級無紡布材料。這種閃蒸法高密度聚乙烯無紡布結(jié)合了紙張、薄膜、布匹的優(yōu)點,具有結(jié)實耐用、防水透氣、柔軟強(qiáng)韌、抗病毒等優(yōu)點,是制作高端醫(yī)用防護(hù)服的必選材料。廈門當(dāng)盛新材料有限公司董事長羅章生表示,公司是國內(nèi)率先實現(xiàn)年產(chǎn)6000噸閃蒸法高密度聚乙烯無紡布的企業(yè)。閃蒸法高密度聚乙烯無紡布是世界衛(wèi)生組織推薦的病毒防護(hù)材料,公司用其制作的核粉塵防護(hù)服,填補(bǔ)了國內(nèi)市場空白,實現(xiàn)了進(jìn)口替代。
中國工程院院士、武漢紡織大學(xué)校長徐衛(wèi)林表示,近年來,我國醫(yī)療用紡織品行業(yè)得到了快速發(fā)展,在疾病治療等領(lǐng)域得到廣泛拓展。目前,行業(yè)具有多樣化、復(fù)合化、技術(shù)逐漸提升、功能不斷創(chuàng)新等特點。未來,行業(yè)還將從材料開發(fā)、性能優(yōu)化、技術(shù)革新、科技賦能等多角度協(xié)同發(fā)展,開發(fā)兼具輕型舒適、數(shù)字化、智能化、生物友好、可降解等優(yōu)勢產(chǎn)品,推動我國醫(yī)療用紡織品行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。