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2019年10月10日,由上海市人民政府、中国科学院和中国工程院共同发起和主办,复旦大学承办的第335期东方科技论坛 “人工肌肉材料与生物医学工程应用” 研讨会在上海科学会堂举行。复旦大学材料科学系俞燕蕾教授与复旦大学运动医学研究所所长、华山医院运动医学科主任陈世益教授共同担任本次会议执行主席。开幕式由上海市科委基础研究处副处长宋扬主持,东方科技论坛理事长、上海市科委副主任傅国庆致辞。
会议围绕人工韧带与人工肌腱、智能高分子材料与仿生应用两个中心议题,着重以临床需求为导向,共同探讨了智能高分子材料及其仿生柔性器件在医学领域中的应用前景、面临的问题、可能的解决方案以及未来的发展方向。
陈世益教授做“人工韧带:从实验室到临床”的大会主题报告时表示,人工移植物重建前交叉韧带的发展历程多年来一直充满争议,但需要承认的是,人工移植物相较自体、异体移植物在取材、力学强度和早期功能恢复上有着绝对的优势。他认为,早期人工移植物临床应用失败的原因与产品设计和材料缺陷、关节镜手术技术不成熟以及商业竞争有关。但是随着材料技术和运动医学快速发展,“新型”人工韧带作为替代移植物已经广泛应用于关节韧带重建,特别适合前、后交叉韧带损伤的治疗。陈世益教授认为开发新型智能化人工韧带将成为未来运动医学领域的重要方向。
在“人工韧带与人工肌腱”议题中,中南大学湘雅医院运动医学科主任吕红斌、陆军军医大学西南医院骨科运动医学中心主任唐康来、浙江大学求是特聘教授欧阳宏伟、上海交通大学医学院解剖学与生理学系戎伟芳教授、陆军军医大学生物医学工程系主任董世武、军事科学院张西正教授结合各自的研究方向,从组织工程和生物医学角度出发,深入探讨了“肌肉的特性”、“目前临床使用修复材料的缺陷”以及“人工肌肉未来前景”等重要问题。
在“智能高分子材料与仿生应用”议题中,清华大学吉岩副教授、东南大学杨洪教授、南京航天航空大学何青松副研究员、浙江大学赵骞副教授、浙江大学吴子良研究员、以及南开大学张振杰研究员等材料化学领域的青年才俊介绍了液晶高分子、离子型电致动聚合物、水凝胶以及形状记忆高分子的研究进展和仿生应用,共同探讨了拥有智能、柔性仿生等特点的智能高分子材料在人工肌肉领域的应用瓶颈以及未来的发展方向。
我国在智能高分子材料领域的研究整体达到国际先进水平,在高性能材料分子设计、合成方面甚至具备领先优势。但是,在结构控制与仿真、构建柔性仿生执行器及其临床转化方面,还相对薄弱。通过本期东方科技论坛,与会专家学者一致认为接下来研究的重点应该是如何将这些前沿技术与生物医学相结合,解决未来实际临床应用中所面临的各种科学和技术问题,如在韧带和肌腱损伤修复等领域的应用。为达到这一目标,需要多领域学科的交叉合作,组织化学、材料、生物,医学等多学科的研究人员,发挥各自优势,深度融合,携手共创跨学科合作交流和人才培养的平台,共同推动智能高分子材料在生物医学领域的成果转化与临床转化。