德国化学家埃尔利希是1908年诺贝尔生理学或医学奖得主,他和606药物的故事在历史上广为传颂——历经605次失败,终于研发成功抗菌特效药物砷凡纳明,606药物因此得名。
在位于天开津南园的一栋写字楼内,95后天大化工博士李双阳讲述着他和团队研发生物医用高分子材料的经历。为了攻关一种他们称为“泥鳅涂层”的超滑医用涂层,他们同样经历了无数次失败,终于在今年春天取得成功,随后开启成果转化。回顾那些与“失败”相伴的日日夜夜,李双阳笑言,现在是“轻舟已过万重山”。
薄涂层的大用途
在位于天开津南园的心泰衢达公司展厅里,创始人李双阳拿起一支看上去很寻常的白色细管,只是放在常温水里“过一下”,管体摸上去就呈现出超滑状态,像一条泥鳅。李双阳告诉记者,这种“滑溜”的质感源自表面的一层亲水涂层——正是该公司的核心技术与产品,该涂层具备超润滑、抗菌和抗凝血等多重功能。
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“这种超滑的涂层在现实中具有极为广阔的应用前景。”李双阳介绍。在医学领域,临床常用的各类植入人体腔道或接触血液的器械,如气管插管、导尿管、胃管及血液透析用的中心静脉导管等,一旦涂覆这种涂层,其表面摩擦系数将显著降低。超滑的表面让患者的插管体验提升很多,“说通俗一点,就是让患者感到不那么疼了,不那么涩了。”
这种高分子材料还有一个潜在的应用,也是他们另一个研发方向,那就是小口径人工血管。作为植入人体的“外来物”,人造血管若内壁不够光滑,极易引发血栓或动脉硬化,进而导致脑梗、心梗等严重并发症,对患者造成二次伤害。“就像新闻报道中的踩踏事故——前面有人摔倒,后面人群仍不断向前,悲剧便接踵而至。”李双阳用一个生动的比喻解释道。而如果血管内壁足够顺滑,血液流动通畅,“踩踏”风险便大幅降低。这类超滑人工血管可适用于心脏搭桥、血液透析等多种临床场景,为患者提供更安全、持久的生命通路。
据天津市医疗器械质量监督检验中心检测数据显示,未涂覆该高分子涂层的器械表面摩擦系数为0.77,而涂覆了他们产品的摩擦系数直接降至0.03,摩擦系数仅相当于此前的1/26。
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李双阳透露,该涂层产品已经通过了天津市医疗器械质量监督检验中心多项生物学安全性评价,所有检测结果均符合国家相关标准要求,产品已正式进入产业化阶段。目前,这项涂层技术已引起市场广泛关注,并收到多家公司的订单。
只为那1%的希望
如今的“轻舟已过万重山”,背后却是“七年磨一剑”的坚持。
2018年,李双阳考入天津大学化工学院硕博连读,师从高分子科学名师董岸杰教授。在选择研究方向时,导师给予他们充分的自主权,他选取了功能性涂层及小口径人工血管,一头扎进去,直到今天。“从硕士论文开始就做这个超滑、抗菌、抗凝血涂层,到现在已经七年了。”
彼时,一款技术领先的国外涂层产品问世,给了正在攻关课题的李双阳很大的震动。传统工艺采用“紫外光固法”,需通过多步反应将涂层附着于管壁。而该产品仅需将管体浸涂后热烘即可完成涂覆,这彻底颠覆了他和团队的认知。随后的半年,他们尝试用核磁、红外等技术分析其原理,却因产品中杂质干扰过多,进展甚微。
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李双阳
2023年初,李双阳与导师董岸杰教授商讨后,召集团队成员一起头脑风暴。“既然推理困难,就忘记对方的存在,从零开始。”尽管心有不甘,但他清楚,这是唯一出路。
团队重新查阅文献、筛选材料、调试配方,在无数次失败中寻找那1%的希望。每一次实验,他们都做好99%失败的准备,但坚持记录数据、总结经验,避免重复踩坑。
今年4月初,转机终于出现。李双阳拿出一根经热烘简单处理、涂覆完成的细管,简单蘸水激活一下之后,手上那个顺滑的感觉他毕生难忘——这,正是他们想要的东西!团队成员逐个验证,一致给出了同样的结论:这次涂层的摩擦系数确实是质变式地降低了。他们成功了!如今,在超润滑的基础之上,他们已经赋予涂层多种性能,如抗菌性、抗凝血性。
正是大展拳脚时
李双阳不仅关注实验室中的理想效果,更在意技术在生产一线的可操作性。
传统工艺不仅反应步骤繁琐,最后一步还需要多角度紫外光照射,严重影响生产效率。而如今他们采用的热固工艺,只需将产品浸入涂液中10-60秒,取出后在60-70℃下烘烤30分钟,就能让涂层牢固附着于器械表面,真正做到了“一蘸即成”。不管是器械制造商自己涂覆,还是交由团队代工,整个生产流程都很“丝滑”。
在摩擦系数,牢固程度,工艺路线等方面,经过一系列严苛的检测与盲测,团队判断产品已经达到或超过国内外竞品的水准。“仅以牢固度测试为例,需用两片硅胶片夹住带有涂层的管体,反复拉拽15次,涂层不脱落才算合格。”李双阳告诉记者。
在学校、导师和各级部门的支持下,李双阳和团队着手推进成果转化和产线落地事宜。最终,心泰衢达公司在津南区双港联东U谷落地,这里是天开高教科创园“一核两翼多点”布局中的一个片区。
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成果转化过程中,他们获得了各方的倾力支持。天津大学快速为这家学子创办的企业办理了成果转让。市级层面,一笔50万元的天开园高端科技人才创业扶持资金到位,园区还为核心团队成员提供租房补贴,“感谢市里的大力扶持,这可是真金白银,对公司起步太重要了!”李双阳表示。
导师董岸杰告诉津云新闻记者,李双阳是一个有钻劲儿的学生,也很有学术头脑。“他的成长经历不仅是一个学生从科研探索走向创业实践的缩影,更是学校多年来坚持科研育人、鼓励创新实践的成果体现。”
目前,心泰衢达已陆续获得多家企业的订单,涵盖涂液直供与医疗器械表面涂层代加工两种模式。相比国外同类产品的高价位,他们成功将涂液成本降至进口产品的约三分之一。国内生产商和患者仅需多花一点点成本,就能用上体验感更优、科技含量更高的涂层导管。“学术成果转化出来才更有意义,科研成果让老百姓用上才是关键。”李双阳说。(津云新闻记者 陈庆璞)
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