6月19日，西湖大學云谷校區舉辦了一場新興生物材料相關報告發布會，會上發布了《未來健康：新興生物材料》。這是西湖大學未來產業研究中心和美國化學文摘社深入合作的成果。

**最火爆、最活躍的新興生物材料有哪些，應用領域又是哪里？**快來一次看個明白！

一、抗細菌材料抗細菌材料是指具備抑制細菌生長和繁殖或殺滅細菌特性的生物材料，包括以各種形式載有抗生素的生物材料，也包括抗菌聚合物、抗菌肽、抗菌酶、納米材料、噬菌體等本身具有抗菌能力的材料及復合物。

**關鍵材料：**納米基材料（如納米顆粒、納米纖維、納米片等）、水凝膠、脂質體、量子點等。

**主要應用：**靶向遞送抗生素；作用于醫療器械的表面以降低感染風險；制成水凝膠，用于傷口愈合、組織工程等應用；用于食品工業、表面防污等。

二、脂質材料：

脂質材料是一類重要的藥物遞送材料，被巧妙地設計成一種可以封裝、運輸和釋放多種治療藥物（包括小分子藥物、基因和生物制劑）的載體，以提高低水溶性藥物的溶解度、保護不穩定化合物不被降解，以及精準靶向體內的疾病部位。

**關鍵材料：**脂質納米顆粒、外泌體、乳劑、病毒樣顆粒、脂質前藥納米顆粒等。

**主要應用：**藥物遞送、疫苗遞送和基因治療、醫學診斷與成像、化妝品、營養、免疫化學等。


三、生物墨水：

生物墨水是含有特定類型細胞、天然或合成聚合物以及其他輔助材料，可用于生物打印制造三維支架、組織和器官等生物結構的材料。

**關鍵材料：**天然聚合物（海藻酸鹽、透明質酸等多糖，多肽、絲蛋白等）、合成聚合物（透明質酸甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酰化明膠等）、細胞材料（干細胞、內皮細胞、基質細胞、血細胞、細胞外基質、生長因子等）。

**主要應用：**組織工程、藥物遞送、傷口愈合、個性化醫療、藥物測試、疾病建模等。


四、可編程材料：

可編程材料是可以按照預先確定的順序改變其形態、物理特性和/或化學功能，以響應外部刺激或周圍環境變化的生物材料。

**關鍵材料：**木質素、金屬有機骨架、聚多巴胺、羧甲基纖維素鈉、DNA等。

**主要應用：**藥物遞送、植入體、傳感器、執行器、組織工程、遺傳工程、3D打印等。


五、蛋白質材料：

蛋白質是由長多肽鏈組成的復雜分子，通常折疊形成高度復雜和動態的結構。由蛋白質組成的材料被稱為蛋白質材料，包括絲蛋白、膠原蛋白、角蛋白等，具有生物相容性、生物可降解性、生物可吸收性和自組裝等理想特性。

**關鍵材料：**結構蛋白（膠原蛋白、絲蛋白、角蛋白等）、彈性蛋白（彈性蛋白和節肢彈性蛋白等）、黏附蛋白（貽貝足蛋白等）等。

**主要應用：**藥物遞送、組織工程、傷口愈合、電子皮膚、生物打印等。


六、自愈合材料：

自愈合材料是指在受到機械、熱和化學誘導損傷后，不依賴于外部協助而恢復其原有特性的材料。當自愈合材料兩個不連接的切面接觸時，可逆鍵可以重新形成，結合物質的相互擴散，實現兩個面的重新連接。

**關鍵材料：**合成聚合物、天然聚合物、有機和無機分子、純元素、礦物（如羥基磷灰石）、合金（如不銹鋼）、配位化合物等。

**主要應用：**醫療設備、藥物輸送系統、組織工程等。


七、生物電子材料：

生物電子材料指能夠被應用于生物電子學的材料。生物電子學的核心是將電子設備以移植或附著在皮膚上的形式整合至生物系統中，使電子系統能夠在分子、細胞和器官水平上與生物組件相互作用，很大程度上依賴于一系列能夠與生物組織有效整合的專用材料。

**關鍵材料：**貴金屬及其合金、氧化銦錫、石墨烯、鈦和聚二甲基硅氧烷聚合物、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯等。

**主要應用：**有源傳感器組件、電子組件和生物組織之間的接口材料（包括電傳感/映射/刺激應用）、光電材料、信號處理元件和機械傳感器等生物電子設備等。


八、生物醫用可持續材料：

生物醫用可持續材料是指在生物醫學應用環境中，具有以下一種或多種特征的材料：一是可生物降解或可堆肥，即可在沒有人為干預的自然條件下降解；二是由生物基、自然界中豐富的或可再生的原料制成；三是與被取代的材料相比更環保。

**關鍵材料：**纖維素、淀粉和殼聚糖等天然聚合物，聚乳酸（PLA）、聚己內酯（PCL）等合成聚合物等、可生物降解的聚己二酸-1,4-丁二醇-對苯二甲酸共聚物（PBAT）等。

**主要應用：**制造醫療設備、改善醫療包裝的阻隔性能、作為可生物降解復合材料中的增強材料。

來源: 西湖大學