年获评深圳市孔雀团队的医用仿生钛 研发团队，拥有国际 的生物材料表面处理技术。昨日，该团队的技术负责人王怀雨博士透露，最近团队正式落户深圳市中海信产业园，旨在将多年自主研发的生物材料表面处理技术正式推向市场。

骨科材料表界面改性是研究热点

生物材料对外周环境的响应往往是其表面极小的厚度范围发挥功能作用，对生物材料的进行表界面改性，趋利避害地实现新的功能，是目前生物材料领域的研究热点。

骨科生物材料是生物材料领域的主要研究方向之一，根据权威数据统计，骨科生物材料在整个生物材料市场中占比达到35%以上。人工合成的骨科材料植入或填充由于能够避免了自体骨移植对病人造成的二次 及异体骨移植所带来的严重免疫排斥反应，已成为了目前临床骨缺损疾病治疗的 。然而，在人体内的长期应用，人工合成的骨科生物材料也还存在着促成骨能力较差、容易感染及引起炎症等问题，情况严重时甚至需要二次手术来进行修正，势必对患者身心造成极大的 。

王怀雨博士近照。

王怀雨是中科院理化所和香港城市大学联合培养的生物材料博士，年加盟中科院深圳先进院，多年来一直从事生物材料，尤其是骨科生物材料表界面的功能改性研究，曾师从与国际知名的材料表界面改性专家、香港工程科学院院士朱剑豪教授，利用自己生物、化学和医学的交叉背景，采用自主研发的表界面改性手段，针对骨科材料在应用过程中所遇到的成骨活性不足、容易感染、炎症反应、降解过快等关键科学问题提出了相应的表界面改性策略，实现了对宏观与微观两种尺度的表界面性质调控。

医用金属材料表面改性处理应用广泛

现代社会，数量众多的年轻人进行牙齿矫形，而矫形用的镍钛弓丝有易断、容易引起炎症等缺陷。该团队目前采用自主研发的表面技术处理镍钛弓丝，成功研制出一款新型的镍钛弓丝产品。经过表面处理后的弓丝不仅能够提高力学性能，而且能够在弓丝外部形成稳定保护，进而显著提高安全性。这一新型弓丝产品目前已研发成熟，目前正准备报批二类医疗器械，有望在不久的将来正式推向市场。

王怀雨介绍，这是由团队带头人朱剑豪教授自主研发的等离子体浸没离子注入技术对医用金属材料进行表面功能修饰的具体应用。等离子体浸没离子注入技术是一种将目标样品浸没在等离子体氛围中，然后对承载样品的靶台加载脉冲负偏压，进而对浸没在等离子氛围中的目标样品进行间歇式的离子注入技术。等离子体浸没离子注入对样品的处理过程可以分为脉冲空载(等离子体浸没)和脉冲加载(离子注入)两个阶段：在脉冲空载阶段，等离子体氛围中的活性离子与靶台上样品的最表层发生作用；而在脉冲加载阶段，由于等离子体处于零电势而靶台上样品处于负电势，等离子体中的正离子通过此电势差注入目标样品，进而使得表面改性层具有百纳米至微米级别的深度。

等离子体浸没离子注入设备图片、工作示意图以及工作过程中真空室内情况。

于同时具备了等离子体浸没和离子注入的双重改性作用，等离子体浸没离子注入技术与传统的等离子体浸没技术相比具有改性深度较深、处理效果持久的显著优点。由于临床上使用的骨科植入体多具有不规则外形，等离子体浸没离子注入技术的这一特性比束线离子注入技术更加接近于应用需求。

“孔雀团队”正迈步产业化

获得孔雀团队资助后，团队成立了深圳市中科摩方科技有限公司致力于该技术的产业化，落户于龙岗区中海信产业园，主要业务范围涵盖生物材料表面处理技术开发及相关产品的研发与生产。团队充分整合先进院与香港城市大学的技术优势和研发成果，将等离子体相关表面处理技术应用于医用金属材料的功能提升。王怀雨介绍，中科摩方现阶段已研发出医用金属脊柱矫形支架、伤骨固定器、弓丝等系列产品，而且可以给医疗器械企业提供表面处理服务或者进行相关工艺优化，真正做到给相关企业量身定做表面处理设备。

孔雀团队核心团队，左三为朱剑豪教授。

目前，该团队还针对新一代的骨科高分子植入材料聚醚醚酮(PEEK)进行表面改性处理。PEEK用作骨科植入材料，具有质轻、生物稳定性好且无生物毒性的优点，更重要的是其弹性模量比金属骨科植入材料更接近人体骨骼。虽然优点显著，PEEK作为新一代的骨科植入材料也还存在一些不足之处：PEEK是一种惰性的生物材料，其对成骨细胞和组织的相容性并不出众。因此，当PEEK用作骨科植入材料时，如何促进其与毗邻骨组织的紧密结合是一个亟需解决的难题。王怀雨介绍，等离子体浸没离子注入处理可在PEEK表面构建活性类金刚石涂层以显著增加成骨活性。PEEK表面的类金刚石涂层通过注入和沉积的协同作用而构建，其于基底材料表面形成的一定厚度的渐变层得以确保涂层结合紧密;不仅具有优异的成骨性能，类金刚石涂层还可能显著提高PEEK材料表面的力学性能，使其能够与人体骨组织更加的兼容。这一 研究成果目前正在申请3项发明专利。

王怀雨，年生，博士，深圳市海外高层次”B类”人才，深圳先进技术研究院研究员，生物医用材料与界面研究中心副主任。年9月至年7月攻读北京大学药学学士学位；年9月至年7月攻读中国科学院理化技术研究所博士学位，并在此期间于年3月至年3月作为客座学生到香港城市大学等离子体实验室工作学习两年；年7月至年8月在香港城市大学工作，先后任职高级副研究员和博士后研究员；年8月作为副研究员全职回到深圳先进技术研究院工作至今，并于年1月被破格晋升为研究员。主要从事生物材料表面功能构建的研发工作，先后主持国家自然科学基金青年项目、面上项目、深圳市基础研究布局项目、自由探索项目等项目，并作为核心成员参与了深圳市孔雀团队项目以及中科院前沿学科重点项目，累积承担科研经费逾千万元。

本文作者：小钜，一个有志于做最会讲科技人士创新故事的新媒体人。如有转载本文，请注明出处，转自“钜弘文化”。

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