为继续发扬抗疫精神,坚持“停学不停研”原则,丰富师生学术生活、提供战疫精神动力,学院依托“周惠久论坛”平台,邀请院士、国家级人才及材料行业著名领军人才等,齐聚一堂、开放共享,为大家打造高质量的系列学术盛宴,聆听前沿之声、发掘科技魅力,共同促进学术繁荣。应87978797威尼斯老品牌院长单智伟教授邀请,本期嘉宾为国家级人才项目入选者、北京大学郑玉峰教授。
郑玉峰教授做客周惠久论坛线上讲座,并作题为《Biodegradable Metals》的报告,介绍了成为21世纪医用金属材料新研究热点的可降解金属的最新研究进展。报告受到广泛关注,来自西安交大及其他高校、科研院所等530余名师生在线参加学术报告会,讲座点赞量1万余次。本次讲座由单智伟院长主持。
单智伟院长对郑玉峰教授疫情期间做客线上周惠久论坛带来学术“精神食粮”表示感谢并向全体参会者隆重介绍了其履历。报告中,郑玉峰教授首先回顾了医用金属材料的整个发展历史。他指出,进入21世纪以来,与传统的不可降解金属材料相比,可降解金属因其独特的可被体液降解特性和生物活性成为了第三代生物材料,然而在实际生物可降解金属的研究开发中缺少能够指导其发展的基本理论。针对生物可降解金属的定义及判据问题,郑教授提出了生物降解性和生物相容性的双重标准,并在此基础上从元素周期表的金属元素中为研究者们筛选出了可降解金属基材及合金化元素,同时提出了生物可降解金属材料未来的设计方向。
其次,郑教授从生物安全性与有效性、降解调控、力学性能随时间的衰退等关键问题出发,为研究者们介绍了镁基、锌基和铁基可降解金属的研究进展。目前,镁基合金的骨科植入物已被用于骨折修复,并且具有相当的成骨效果,然而镁相关的成骨作用机制仍不清楚。郑教授团队通过在骨髓腔内植入镁合金,研究了Mg2+离子向骨膜迁移并刺激其感觉神经末梢,促进CGRP释放,加快干细胞向成骨细胞分化,促进新骨形成的作用机制。同时,郑教授在动物骨折模型中首次采用镁金属促进骨折的愈合,为可降解镁金属在骨科临床的应用奠定了理论基础。
生物可降解锌合金目前存在的普遍问题是强度不足、细胞毒性,不能满足植入医疗器件对材料的多样化要求。针对这些问题,郑教授设计和制备了高强高塑Zn-Li合金、超高塑性Zn-Mn二元合金及在其基础之上发展而成的多种高强高塑Zn-Mn基锌合金,将二元锌合金首先通过体外试验在力学性能、腐蚀行为和细胞反应的背景下进行筛选,并将性能优异的合金成分进一步植入大鼠股骨进行体内评价,提出了锌合金骨植入材料的合金设计策略,也为锌基材料在骨科的临床应用提供了指导。
为了解释铁基金属血管支架在体内降解过程,郑教授团队对包裹有锌纳米牺牲层和聚乳酸药物涂层的渗氮铁支架的多阶段生物降解行为进行了系统分析,为国产支架在临床应用中力学性能变化及生物降解行为奠定了理论基础。郑玉峰教授提出“精准生物适配”将是生物材料未来的发展方向,并鼓励广大学者和同学在国产医疗器械的研究及发展发挥自己的作用,贡献自己的力量。
在报告的提问环节,线上师生踊跃提问、讨论热烈。针对青年老师和同学们提出的问题,郑教授均进行了简明扼要的解答。青年老师积极向郑教授探讨针对生物医用镁合金应用什么标准去衡量其是否有临床应用、走向市场的前景,郑教授表示每种材料,尤其是体内植入材料从研发到转化,都要经历非常严格的质量、性能评价,镁合金是一种新型医用材料,其评价标准需要研究者们、临床医生等共同去建立并逐步完善。同学们也积极向郑教授请教科研过程中遇到的困惑,郑教授一一进行了解答。
最后,憨勇教授总结本次报告会,他高度赞扬了郑玉峰教授的科研工作及成果。“郑玉峰教授通过漫长认识和理解过程,给出了可降解金属三个版本的定义,这样一个精确的定义,而且是双判据,给我们认识可降解金属起到了重要的参考作用。”本次线上学术报告在参会人满屏的点赞中完美结束。
本次系列学术论坛,每天开讲一期、持续一个月,大咖云集,为大家带来精彩纷呈、干货满满的学术报告,为战胜疫情夯实知识储备、筑牢精神之基,让我们共同期待接下来的讲座活动,享受观点交锋和智慧碰撞。后续讲座通知如下,敬请关注!