纳米医疗器械研发入快车道 成开发重点

2008-07-23 09:42:38来源: 美迪医疗网

  纳米银新涂料的开发成功将为各种医疗器械“穿上”一层具有有效抗菌作用的薄外衣,从而可大大降低病人在医院治疗期间被交叉感染的风险,节省治疗费用。

  纳米是一种长度单位(意即十亿分之一米)。纳米材料具有许多常规材料所没有的特性。迄今为止,纳米材料已在各工业领域里得到广泛的应用。医疗器械当然也不例外,“纳米医疗器械”业已成为21世纪国际医疗业新品的开发重点。

  所谓“纳米医疗器械”系指——利用纳米材料加工的零部件装配而成的医疗器械;或用纳米材料表面涂层的医疗器械、手术器械等等。据美国《纳米生物技术新闻》周刊不久前报道,目前全美至少已有60种以上的药物新制剂以及90种左右的医疗器械、诊断试剂等新产品使用了纳米材料。随着越来越多的整形外科材料、心血管植入器械(如血管支架等等)、手术器械等表面涂有新型纳米材料的改进型产品的陆续问世,专家预测美国的纳米医疗器械市场销售额将从2006年的4亿美元飙升至2011年的52亿美元,纳米医疗器械新产品开发随着科技的发展已“驶入”快车道,其远景令人向往。纳米医疗器械对我国医疗器械业来说是一种全新产品,我国医疗器械从业人员有必要了解国外的先进经验,以作为我们学习或模仿开发的新目标。 

  有抗菌作用的新纳米涂料

  据美国国家疾病控制中心最新报道,近几年该国每年均有200万病人在医院治疗时被细菌感染,由此造成的治疗费用高达48亿美元。据了解,很大一部分医院内感染系由消毒不彻底的手术器械上残存的微生物所引起。

  不久前,美国I-FLOW生物材料公司上市了含有该公司专利技术的“纳米银”系列无菌导管,其原理是在普通聚丙烯制医用导管表面涂有一薄层纳米级银离子。众所周知,银是最好的天然抗菌材料。纳米银新涂料的开发成功将为各种医疗器械“穿上”一层具有有效抗菌作用的薄外衣,从而可大大降低病人在医院治疗期间被交叉感染的风险,节省治疗费用。据悉,美国FDA今年5月已正式批准该公司生产的纳米银系列无菌导管新产品可用于临床用途。

  纳米材料的新型医用纤维

  美国俄亥俄州立大学的研究人员研制成一种可用于普通医用纤维织物表面处理的新型纳米材料。经这种纳米材料处理过的医用纤维织物具有防水、防油性质,更重要的是,它还有神奇“自净”能力。因此,它能防止微生物污染并可预防医院里常见的交叉感染。这种纳米医用纤维织物今后可加工成手术巾、医生/护士的工作服和工作帽、病人服、病床床单等各种常用医用纺织品。其市场前景十分广阔。

  纳米级微电机

  据国外最新报道,美国乔治亚州理工大学材料科学系的旅美华裔科学家王宗林教授及其助手已研制成功一种微型纳米电机。微型纳米电机的神奇之处在于,它能从周围环境中汲取能量并转化成电流。据王宗林介绍,这种纳米电机的制作工艺是,首先在一层柔软的聚合物底物上“生长”出间隔为半纳米距离的砷化镓,然后再在其表面“长”出氧化锌以便收集电流。这种半导体微电机利用压电效应在生物机体中能产生平均每平方厘米4W的电流。纳米电机能安装在心脏起搏器、心室除颤器等植入式医疗器械和植入式药泵中作为动力源。在理论上它可以无限期使用下去(除非机件老化)。这种纳米微电机一旦投产,将使现有医疗器械(尤其植入式器械)发生根本性变化。

  掌上疾病诊断仪

  这是一种可放在口袋里的袖珍疾病诊断仪。其关键元件为一片硅芯片,它只能使用一次,但价格非常便宜。据介绍,该芯片表面铺了薄薄一层纳米材料制成的微孔膜,它能模拟人细胞的滤过系统。使用者只要挤一滴血于该芯片上,掌上疾病诊断仪很快就能判断是否患有何种疾病。该仪器能根据血样正确判读多种疾病如乙肝、HIV(艾滋病)、糖尿病甚至某些肿瘤疾病等等。它的问世堪称为医用诊断仪的一大新进展。即使那些完全不懂专业化验知识的病人,只要根据仪器操作说明书挤一滴血就能初步了解自己的健康情况。

  纳米级光源

  美国能源部下属的劳伦斯·伯克利国家实验室,不久前研制成功一种“生物友好型纳米级光源”,它能发出可见光。这种纳米级光源有多种用途,可用于“单细胞内窥镜”以及“次波生物成像技术”等。预期纳米级光源在未来医疗器械新产品中将有广泛的应用前景。

  遥控“纳米机械”

  美国加州大学伯克利分校的研究人员发明了一种世界上最小的可遥控操作的纳米机械。据介绍,它是将一种有机化合物“偶氮苯”的分子粘贴在金粉上,只要用紫外激光器照射在偶氮苯分子上即可迫使它们改变原来形状。加州大学研究人员设想:他们开发的可遥控操作的纳米机械今后可应用于开关、活塞或其它移动部件中,并进而研制出可遥控操作的超小型医疗器械上。

  其它正处在临床研究阶段的纳米级医疗器械新产品包括:一种视网膜植入式纳米材料,它能使许多因“视网膜色素炎”眼病而失明的盲人重新恢复视力。盲人只要戴上一副特制眼镜(镜架上藏有微型摄像机)即可看到外界影像。其工作原理是:微型摄像机将摄入外界图像传入视网膜植入纳米材料中并转化为生物电流信号,最终被传输进大脑的视觉中枢并形成图像,这样就能使盲人看到真正的外界影像。这种复杂的盲人视觉恢复医疗器械目前仍在试验中,它一旦上市必将为全球数以百万计的盲人带来福音。还有一种正在试验中的纳米医疗器械新产品为“纳米涂层齿科材料”,它具有强大的抑菌力,可防止口腔微生物对牙龈、牙齿的黏着,并有自净能力。

  总而言之,新纳米材料制成的医疗器械将改变现有医疗器械产品的旧貌,并成为21世纪医疗器械市场上的增长新亮点,其发展前景无限宽广。

关键字:抗菌  常规  纤维  微电机

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/2008/0723/article_213.html
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