2025年度中国纺织工业联合会科学技术奖近日揭晓。由东华大学教授、先进纤维材料全国重点实验室副主任游正伟领衔完成的“共价交联弹性纤维的可控制备及其医学应用”项目,荣获中国纺织工业联合会自然科学一等奖。
生物医用纺织品作为现代医疗体系的关键材料,广泛应用于伤口敷料、人工血管、组织补片及药物递送系统等医学领域,全球年需求量超过85万吨,市场需求持续增长。然而,当前广泛使用的纤维主要基于热塑性高分子,这类材料在长期循环载荷作用的在体动态力学环境下(如肌肉收缩、关节运动、血流脉动等),存在蠕变风险,影响其长期稳定性,难以满足可靠性要求高的应用场景需求,亟待材料升级。本项目从材料结构源头创新入手,将共价交联结构引入纤维,从分子原理上克服了热塑性纤维的上述固有缺陷。将分子设计与加工工艺创新结合,解决了高分子网络稳定性与动态性难以协同调控的关键科学问题,突破了共价交联材料难以成纤的技术瓶颈,构建了一系列共价交联纤维,进而研制了具有优异弹性、良好生物相容性、降解性能可调的纤维基创新医疗器件,在组织再生修复等生物医学应用中展现了良好的应用前景。
项目基于霍夫迈斯特效应的湿法纺丝与动态共价交联分子设计结合高效制备了明胶基甘油水凝胶纤维,并进一步开发了甘油水凝胶纺织敷料,将凝胶功能特性与织物结构优势相结合。独特的针织结构赋予了敷料优异的透气性(达到国际领导品牌3M同类产品的1800倍),有效解决了传统凝胶基薄膜敷料透气不佳的瓶颈问题。同时,甘油的引入使纺织敷料表现出良好的抑菌性能,并大大拓宽了负载药物(如脂溶性药物)的选择范围,对金黄色葡萄球菌感染的难愈合全层皮肤创伤模型,疗效显著。甘油还赋予了敷料优异的抗冻性能(-80℃),克服了水凝胶敷料无法在高寒、极地等零下环境中使用的不足。该工作通过简单、绿色、高效的方法构建了生物活性、高透气、可宽温域使用的新型敷料,为伤口修复提供了新方法。
从高分子网络的分子设计到宏观医用纺织品的创制,项目团队面向人民生命健康,通过长期系统研究,构建了具有共价交联网络结构的“纤维新体系”,为生物医学应用提供了新材料。团队承担了包括国家重点研发计划课题、国家自然科学基金联合基金重点支持项目等10余项国家级项目。游正伟教授荣获2022年上海领军人才、2023年上海市十大青年科技杰出贡献奖、2025年山东省泰山产业领军人才等荣誉。第二完成人管清宝教授入选国家“万人计划”青年拔尖人才。
项目团队在Nat. Med., Nat. Commun., Sci. Adv, PNAS, Adv. Mater.等国际学术期刊发表通讯作者论文100多篇;应邀为Acc. Chem. Res.和Prog. Polym. Sci.等著名期刊撰写综述;获授权中国发明专利60余项。成果入选2021年中国心血管病十大基础研究论文、2025年度中国化学会高分子科学创新论文、国家新材料产业发展战略咨询委员会编著的《中国新材料技术发展蓝皮书》,被美国材料研究学会、国家自然科学基金委、中国科学报等权威机构报道。
【版权声明】秉承互联网开放、包容的精神,纺织网欢迎各方(自)媒体、机构转载、引用我们原创内容,但要严格注明来源纺织网;同时,我们倡导尊重与保护知识产权,如发现本站文章存在版权问题,烦请将版权疑问、授权证明、版权证明、联系方式等,发邮件至yuln@netsun.com,我们将第一时间核实、处理。