該項目研發的“心脈聯衢——全球首款體內可視化小口徑人工血管”從仿生的角度出發,模仿天然血管的三層結構,通過不同結構水凝膠的合理構建達到功能協同,將抗凝血、可視化材料應用于人工血管的內層,大強度水凝膠應用于人工血管的外層,開發與人體血管結構相似、功能相近的高仿生體內精準可視化小口徑水凝膠人工血管。
一、項目進展
已注冊公司運營
二、企業信息
企業名稱 | 天津心衢生物科技有限公司 | ||
企業法人 | 李雙陽 | 注冊時間 | 2021.06.29 |
注冊所在省市 | 天津市 | 組織機構代碼 | 91120104MA07CUYE1J |
經營范圍 | 人體于細技術開發和應用生物基材料聚合技術研發;人體基因診斷與治療技術開發;細胞技術研愛和應用,新材料技術研發,醫學研究和試驗發展;工程和技術研究和試驗發展,技術服務、技術開發、技術咨詢、技術交流、技術轉讓、技術;醫院管理。(除依法須經批準的項目外,憑營執照依法自主開展經營活動) | ||
企業地址 | 天津市南開區衛津路92號大學生生活中心204 | ||
獲投資情況 | 無 |
三、負責人及成員
姓名 | 學院/所學專業 | 入學/畢業時間 |
李雙陽 | 化工學院/材料化工 | 2020 |
龐小雨 | 化工學院/材料化工 | 2019 |
詹浩淼 | 機械工程學院/動力工程 | 2019 |
四、指導教師
姓名 | 學院/所學專業 | 職務/職稱 | 研究方向 |
董岸杰 | 化工學院/材料化工 | 教授 | 生物醫用高分子 |
五、項目簡介
國內心臟搭橋及血透病患對人工血管的需求量很大,目前大、中口徑人工血管已經應用于臨床,但市場上沒有小口徑人工血管產品推出。中國的人工血管產品主要依賴于進口,缺少具有核心知識產權技術以及能進行產業化生產人工血管的廠家。心脈連衢公司團隊攻關人工血管關鍵技術難題,希望為心血管疾病和血液透析患者探索一種新的人工血管產品,同時在基礎人工血管產品上,提出“精準可視化”概念,彌補小口徑人工血管臨床應用的空白。
該項目研發的“心脈聯衢——全球首款體內可視化小口徑人工血管”從仿生的角度出發,模仿天然血管的三層結構,通過不同結構水凝膠的合理構建達到功能協同,將抗凝血、可視化材料應用于人工血管的內層,大強度水凝膠應用于人工血管的外層,開發與人體血管結構相似、功能相近的高仿生體內精準可視化小口徑水凝膠人工血管。項目產品采用模具快速成型工藝,可實現無創、無放射性地對植入后的人工血管形態進行精準監測,從而獲得準確、動態、整體三維的信息。項目產品與世界目前報道的最高水平小口徑人工血管產品對比,產品制備周期從1.5個月降低到10分鐘、生物安全性能好、具有體內可視化功能,且成本比傳統的組織工程技術低8成。
成果類別 | 成果名稱 | 相關團隊成員 | 相關指導老師 |
競賽成果 | 第七屆中國國際“互聯網+”大學生創新創業大賽金獎 | 李雙陽、龐小雨、詹浩淼 | 董岸杰 |
競賽成果 | 第八屆“創青春”中國青年創新創業大賽金獎 | 李雙陽、龐小雨、詹浩淼 | 董岸杰 |
心血管疾病全球范圍內致殘和死亡的主要原因,2020 年,全球心血管疾病患病人數達 5.23 億。中國是全球心血管死亡率最高的國家,且發病率及發病人數居世界前位。人工血管作為三類醫療器械,主要應用在冠狀動脈疾病、靜脈疾病、動-靜脈瘺、終末期腎臟疾病、心血管疾病等領域。隨著人口老齡化進程加快,相關患者數量不斷增加,人工血管市場需求持續釋放。據統計,2018 年,我國人工血管市場需求量為150 萬條,同比增長10.15%。2018 年,我國人造血(大口徑)產能為 48.8 萬條,產量為 39.5 萬條,產能利用率為 80.9%,但目前我國市場上人工血管產品主要依賴于進口,市場完全由國外廠商主導。人工血管售價均在 1 萬- 4 萬元人民幣之間不等,總體而言市場價格偏高,國產人工血管市場占有度較低。市場需求高的小口徑人工血管至今國內外尚無相關產品上市,2020 年,我國小口徑人工血管市場需求量為 270 萬條。
目前,小口徑人工血管開發仍有諸多局限性,且目前在世界范圍內沒有任何一款人工血管產品能夠通過具有無電離輻射、非介入性、組織高分辨和斷層掃描等特點的 19F 磁共振成像技術精準檢測在體內的位置及形態。因此,本項目推出的具有良好的長期通暢性能且在體內可精準可視化的小口徑人工血管具有很強的社會應用價值,可彌補小口徑心血管疾病的臨床應用空白,幫助心血管疾病患者解決諸多問題。
除此之外,公司以引領教育、帶動就業為主要社會責任,力爭以教育為紐帶,搭建“創業”與“就業”互補生態,公司團隊成員均為碩士生及以上人才,且公司相關顧問團隊已培養博士生 10 名,碩士生 24 名,本科生 130 名,今后公司仍將以教育為紐帶,搭建“創業”與“就業”互補新生態,產品上市后預計 2-3 年內帶動一千人次就業(具體崗位需求如下:臨床 100 人次,研發 100 人次,技術運營300 人次,管理咨詢 200 人次,銷售 500 人次,產品運營 300 人次等),5-10 年累計帶動一萬人次就業。
優勢:目前來看,小口徑人工血管受限于材料自身的血液相容性及抗凝血性能,易造成管腔狹窄和血管閉塞,小口徑人工血管的長期通暢性能也無法保證。同時,材料的力學性能與天然血管的力學性能匹配差,極易造成吻合口狹窄,最終也會形成血栓。此外,目前采用的借助造影劑觀察人工血管植入體內后的狀況,對于肝功能、腎功能障礙者來說無法適用。本項目產品的優勢就在于對以上問題的解決。產品從仿生的角度出發,模仿天然血管的三層結構,通過不同結構水凝膠的合理構建達到功能協同,將抗凝血、可視化材料應用于人工血管的內層,大強度水凝膠應用于人工血管的外層,參考人體自身動脈結構進行設計,極大地優化了人工血管產品的力學性能、生物相容性,提高了遠期通暢率,并且實現了無創、無放射性地對植入后的人工血管形態進行精準監測,是目前國際上唯一一款仿人體自身動脈結構的,與人體血管結構相似、功能相近的高仿生體內精準可視化小口徑水凝膠人工血管。同時,項目產品與世界目前報道的最高水平小口徑人工血管產品對比,制作時間縮短、制作成本降低、產品性能提高。總的來說,項目產品設計轉換思路、換道超車,提出了新的可靠解決方案。
前景:科技部自2016年以來,啟動了4輪“生物醫用材料研發與組織器官修復替代”重點專項,以新型心血管系統材料、植入器械為重點,共部署國撥經費9億元。2021年,國家“十四五”規劃將心腦血管疾病發病機制基礎研究列為科技前沿領域攻關項目,將研制高端影響、放射治療等大型醫療設備及關鍵零部件納入制造業核心競爭力提升專欄。總體來看,項目產品依靠創新型材料來研制創新型醫療器械以解決心腦血管疾病臨床問題受到國家政策鼓勵,未來發展前景廣泛。同時,人工血管領域市場廣闊,未來依托以企業為主體、市場為導向、產學研用深度融合的技術創新體系,公司將致力于推出更多產品質量過硬、產品性能全面、產品價格親民的本土產品,推動行業進一步發展。同時,立足國內大循環,引進來和走出去并重,將推進小口徑人工血管等相關業務開放,走向國際市場。此外,還將充分利用“數字經濟”,推出更符合數字社會的智能型醫療產品,利用更透明的互聯網體系,針對更廣泛的患者需求設計產品。