關(guān)注創(chuàng)新纖維在大健康領(lǐng)域有何應(yīng)用？

2021/10/9 13:35:00 來源: 評(píng)論(0)0

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　　新冠肺炎疫情爆發(fā)以來，高質(zhì)量應(yīng)急防護(hù)新材料研發(fā)破題刻不容緩。應(yīng)急防護(hù)用纖維作為急迫性、重要性、普適性并重的研究項(xiàng)目，受到了國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心、全國(guó)乃至世界纖維及制品行業(yè)的廣泛關(guān)注。為此，2020年3月，國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心和盛虹控股集團(tuán)共同設(shè)立了“盛虹·應(yīng)急保障與公共安全用纖維材料及制品科研攻關(guān)項(xiàng)目專項(xiàng)基金”，重點(diǎn)聚焦應(yīng)急保障與公共安全用纖維材料及其制品相關(guān)的科研攻關(guān)項(xiàng)目的研發(fā)。經(jīng)過一年多的研發(fā)，近日，國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心向大眾發(fā)布了“盛虹·應(yīng)急保障與公共安全用纖維材料及其制品科研攻關(guān)項(xiàng)目”最新研發(fā)成果。

　　為詳細(xì)推廣宣傳這些項(xiàng)目的研發(fā)成果，國(guó)家先進(jìn)功能纖維創(chuàng)新中心聯(lián)合《紡織服裝周刊》開辟“先進(jìn)功能纖維，為安全加碼”系列報(bào)道，按照口罩類項(xiàng)目、防護(hù)用先進(jìn)功能纖維與制品類項(xiàng)目、防護(hù)用創(chuàng)新性纖維與制品類項(xiàng)目，分3期詳細(xì)報(bào)道項(xiàng)目研發(fā)的最新進(jìn)展。

　　新型冠狀病毒的爆發(fā)無時(shí)不在提醒人們關(guān)注健康的重要性，除了“佩戴口罩”、“正確消毒”等防疫常規(guī)操作外，很多人也開始注意到日常生活中健康安全問題。健康的生活環(huán)境、發(fā)達(dá)的醫(yī)療保障體系成為現(xiàn)代社會(huì)的基本需求。而天生不愛循規(guī)蹈矩的先進(jìn)纖維，也早已涉入醫(yī)療領(lǐng)域，在很多方面取得了顯著成果。

　　助力醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)智能化

　　隨著科學(xué)的發(fā)展，穿戴式監(jiān)測(cè)設(shè)備引起了人們的興趣，從腕表到配飾，再到有傳感功能的服裝，都可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)個(gè)人健康信息。但是這些穿戴式監(jiān)測(cè)設(shè)備有時(shí)也存在信號(hào)采集不穩(wěn)定和穿戴不舒適的問題。江南大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院聯(lián)合深圳善行醫(yī)療科技有限公司，基于新型柔性傳感織物電極研制了穿戴式心電監(jiān)測(cè)服及其診斷系統(tǒng)，可用于重大傳播疫情下人體心電監(jiān)測(cè)，在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)了穿戴式服裝的多通道心電監(jiān)測(cè)，具有接近醫(yī)療級(jí)監(jiān)測(cè)及預(yù)警功能，對(duì)于慢性心腦血管疾病患者和夜間睡眠呼吸暫停綜合癥患者的監(jiān)控和及時(shí)預(yù)警和診療具有重大意義。

江南大學(xué)等單位研發(fā)的穿戴式心電監(jiān)測(cè)服及其診斷系統(tǒng)

　　據(jù)江南大學(xué)紡織科學(xué)與工程學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師肖學(xué)良介紹，人體的很多慢性疾病，如心腦血管疾病等具有間歇性發(fā)作、瞬態(tài)異常的特點(diǎn)，需要長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)（12小時(shí)）監(jiān)測(cè)患者的心電數(shù)據(jù)，該項(xiàng)目就可以作為預(yù)警或診斷的判斷依據(jù)。另外，在特殊情況時(shí)，比如重大傳播疫情發(fā)生時(shí)，醫(yī)護(hù)與病患人員都要長(zhǎng)時(shí)間封閉在防護(hù)服內(nèi)，開發(fā)穿戴舒適和信號(hào)采集穩(wěn)定的便攜式監(jiān)測(cè)裝備更加至關(guān)重要。據(jù)了解，該系統(tǒng)最大的創(chuàng)新點(diǎn)在于構(gòu)建了無擾“穿”式監(jiān)測(cè)服及其系統(tǒng)的軟硬件平臺(tái)，在國(guó)內(nèi)外尚屬首創(chuàng)。其無擾功能主要源于建立了所用材料組分與心電信號(hào)采集和傳輸性能的基本關(guān)系，降低了電極與皮膚間的運(yùn)動(dòng)偽像和其他噪音干擾等。而且還從用戶體檢角度考慮，遵從平衡舒適性和信號(hào)采集穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)理念。

　　新冠疫情爆發(fā)初期，各醫(yī)療單位對(duì)體外膜肺氧合器（ECMO）的需求暴增，但該設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化卻面臨諸多制約，其中所用關(guān)鍵材料中空纖維膜（聚甲基戊烯PMP）技術(shù)我國(guó)尚未掌握?；谶@樣的情況，現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室（蘇州）、蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院聯(lián)合蘇州貝彩納米科技有限公司利用涂覆-浸沒沉淀相轉(zhuǎn)換法，制備了高強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)可控的中空纖維膜材料，為ECMO的國(guó)產(chǎn)化提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。該技術(shù)已經(jīng)完成產(chǎn)品原型設(shè)計(jì)，建成了一條120平方米的中空纖維生產(chǎn)線，產(chǎn)量達(dá)200平方米/天。

現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室（蘇州）、蘇州大學(xué)紡織與服裝工程學(xué)院等單位研發(fā)的中空纖維膜材料

　　東華大學(xué)也通過化學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制備了具有良好壓力靈敏度的智能化聚酰亞胺纖維織物，可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體不同關(guān)節(jié)部位運(yùn)動(dòng)等信號(hào)的監(jiān)測(cè)，響應(yīng)時(shí)間可達(dá)50ms，表現(xiàn)出較好的響應(yīng)性。此外，該織物還具備良好的高力學(xué)性能、高穩(wěn)定性。

東華大學(xué)研發(fā)的的智能化聚酰亞胺纖維織物

　　C反應(yīng)蛋白這個(gè)詞，相信做過血常規(guī)檢查的人都比較了解。與傳統(tǒng)抽血檢測(cè)C反應(yīng)蛋白不同，武漢紡織大學(xué)基于纖維材料的交叉學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的納米纖維分離過濾技術(shù)，研發(fā)出可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用纖維基C反應(yīng)蛋白傳感材料以及相關(guān)器件，實(shí)現(xiàn)人體健康監(jiān)測(cè)與快速炎癥預(yù)警，避免突發(fā)性公共安全事件發(fā)送，為高性能生物傳感器發(fā)展提供了重要的理論研究意義。

　　高端醫(yī)用紡織品研發(fā)力度加大

　　眾所周知，聚烯烴無紡布具有耐磨、透氣性高、阻隔性強(qiáng)的優(yōu)異特性，可應(yīng)用于醫(yī)用防護(hù)服領(lǐng)域，特別是聚乙烯非織造布制備的防護(hù)服被指定為抵抗非洲埃博拉病毒的專用防護(hù)服裝。長(zhǎng)期以來，全球聚乙烯無紡布唯有美國(guó)一家企業(yè)可以生產(chǎn)，且供應(yīng)中國(guó)市場(chǎng)數(shù)量十分有限、供應(yīng)周期長(zhǎng)，無法滿足國(guó)家應(yīng)對(duì)重大安全衛(wèi)生事件。針對(duì)這樣的短板，中國(guó)科學(xué)院院士、東華大學(xué)材料學(xué)院院長(zhǎng)、纖維材料改性國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任朱美芳帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)與廈門當(dāng)盛新材料有限公司經(jīng)多年聯(lián)合研發(fā)攻關(guān)完成瞬時(shí)釋壓紡微細(xì)纖維特種材料的研發(fā)工作，突破了國(guó)際公認(rèn)高難度的技術(shù)壁壘，打破了國(guó)際市場(chǎng)50多年來該材料單一供應(yīng)格局，成為全球第二家、中國(guó)首家掌握該技術(shù)的單位。

朱美芳團(tuán)隊(duì)研發(fā)的瞬時(shí)釋壓紡微細(xì)纖維特種材料制備的高端醫(yī)用防護(hù)服

　　2020年初新冠肺炎疫情爆發(fā)，醫(yī)用防護(hù)服物資緊缺，同時(shí)常規(guī)防護(hù)服面料面臨安全性、耐用性和舒適性的考驗(yàn)。在此背景下，朱美芳帶領(lǐng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)迅速啟動(dòng)瞬時(shí)釋壓紡微細(xì)纖維特種材料制高端醫(yī)用防護(hù)服生產(chǎn)及抗疫應(yīng)用，開發(fā)出高阻隔、高耐磨、高透濕安全防護(hù)材料，產(chǎn)品透濕量高于現(xiàn)行國(guó)標(biāo)要求值近4倍，抗?jié)裥赃_(dá)到5級(jí)，抗?jié)B水性17.4kPa，抗合成血液穿透性達(dá)到4級(jí)，部分物化指標(biāo)甚至超過了國(guó)外品牌公司。

　　新冠疫情的爆發(fā)，暴露出我國(guó)醫(yī)療資源還比較缺乏，醫(yī)用紡織品整體技術(shù)水平偏低、防護(hù)材料的品牌和標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)尚弱于國(guó)際水平，低端同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，功能性、專用性產(chǎn)品匱乏，高端生物醫(yī)用纖維材料及制品市場(chǎng)基本被進(jìn)口產(chǎn)品壟斷等問題。

　　針對(duì)這些問題，東華大學(xué)聯(lián)合西南大學(xué)、上海公共衛(wèi)生臨床中心利用萊賽爾開發(fā)了一種全生物質(zhì)的多級(jí)抗菌抗病毒的防護(hù)過濾材料。該材料相比傳統(tǒng)聚丙烯熔噴布，具有原料自然環(huán)保、來源豐富、價(jià)格低廉、天然舒適、可降解等特點(diǎn)，且對(duì)于病毒和PM2.5等危害物有更好的截留效果。該材料有望作為石油基熔噴濾材的有益補(bǔ)充，對(duì)冠狀病毒殺滅性能的檢測(cè)體系有望發(fā)展為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為織物抗冠狀病毒特性改進(jìn)提供理論及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

東華大學(xué)研發(fā)的全生物質(zhì)多級(jí)抗菌抗病毒的防護(hù)過濾材料

　　傳統(tǒng)的醫(yī)用防護(hù)材料多數(shù)是棉織物，但棉織物并不能真正阻隔病菌，其物理隔絕意義并不大，病菌依然可以通過微孔進(jìn)入到內(nèi)層，同時(shí)棉織物一旦潮濕便會(huì)形成適合病菌生存的環(huán)境，將更有利于病菌的傳播。針對(duì)這樣的問題，海斯摩爾生物科技有限公司采用納米銀和殼聚糖等具有抗病毒作用的材料對(duì)口罩、醫(yī)用防護(hù)服用材料進(jìn)行了抗菌抗病毒改性。據(jù)海斯摩爾董事長(zhǎng)胡廣敏介紹，利用該材料制備的口罩抗菌性能與現(xiàn)有防護(hù)材料相比病毒的抑制率明顯提升，并能有效阻隔和防護(hù)潛在的病毒。

海斯摩爾生物科技有限公司采用納米銀和殼聚糖對(duì)口罩、醫(yī)用防護(hù)服用材料進(jìn)行了改性

　　恒天生物基材料工程技術(shù)（寧波）有限公司聯(lián)合泉州師范學(xué)院更是創(chuàng)新性地研發(fā)出了聚乳酸可循環(huán)使用的防護(hù)材料，該材料還融入荷葉結(jié)構(gòu)理念，使得材料外層耐污易清洗、易護(hù)理、可反復(fù)使用。聚乳酸纖維本身具有可生物降解，且抑菌親膚，是制備生物基可降解復(fù)合材料的基材。

恒天生物基材料工程技術(shù)（寧波）有限公司等單位研發(fā)出的聚乳酸可循環(huán)使用防護(hù)材料

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