材料|寻找嗜盐菌——产学协力攻关高分子材料( 二 )


周贤有向采访人员表示 , 在高分子材料领域里 , 陈国强在PHA材料研发应用方面在全球应该是前列的 。 现在国内、国外有很多相关应用都离不开陈国强的专利 , 他发表的学术文章引用次数也非常高 。
与普通的聚乙烯塑料不同的是 , PHA是由微生物利用多种碳源发酵产生的高分子聚酯 。 其具有良好的生物相容性、生物可降解性和热加工性能 , 可以被应用于生物医学材料和可降解塑料的生产 。
“这个材料的用途比较广泛 , 医用级的可以作为人体的血管夹、支架、膜等等 。 之所以能用于医用 , 是因为我们这个材料是生物基发酵而来的 , 它是可降解的 , 在人体内3到6个月就降解掉了 。 而且 , 它甚至还可以用于制作功能性饮料 。 ”周贤有告诉采访人员 。
根据麦德发公司网站上的PHA研究介绍 , 到目前为止 , PHA材料已被用于组织工程 , 植入材料 , 药物缓释 , 医疗保健等多个领域的研究中 。 比如 , 在陈国强开展的一项有关体内降解的动物实验中 , PHA家族中的一种微生物材料—PHBHHx(3-羟基丁酸与3-羟基己酸的共聚酯) , 通过皮下植入体内 , 6个月后 , 与传统植入材料PLA(聚乳酸)、PHB(聚苯酯)相比 , 只有它保持了原型 。 也只有这种材料的的组织相容性最好 , 接触面没有炎症 。 在有关软骨修复材料的动物实验中 , PHBHHx多孔支架植入动物体内软骨破损处 , 16周后 , 科研人员观察到 , 破损软骨完全长好 。 并且 , 这种材料80%的分子量在植入修复软骨的过程中降解 。
周贤有进一步对采访人员表示:“生物降解材料在国外现在特别多 , 因为很多地方他们要求必须使用可降解的塑料材料 , 国内还在推广阶段 , 现在的客户还不是特别多 。 不过现在很多城市也开始要求不能使用不可降解的塑料 。 ”
近年来 , 塑料用品的可降解性在化工企业生产中越来越重要 。 许多地区都出台了相应的“禁塑令” 。 例如 , 根据《海南经济特区禁止一次性不可降解塑料制品规定》 , 从去年年底起 , 海南开始全面禁止使用一次性不可降解塑料制品 。
据周贤有介绍 , 现在应用比较广泛的可降解性塑料是 PLA(聚乳酸) 。 这种塑料使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成 。 不过目前很多可降解的材料也有明显的缺点 , 比如密封性不好 。 而PHA的密封性就比较好 , 可以替代密封性要求比较高的塑料瓶 。 PLA其他方面的性能也远远比不上PHA 。
PHA的疏水性、阻气性和可生物降解特性使其在包装(尤其是食品包装)和一次性消费品方面比传统塑料更具吸引力 。 此外 , 陈国强团队的研究发现 , PHA还具有材料多变性、非线性光学性能、压电性能、热塑性等性能 , 使其在化工、医药、农业、生物能源等诸多领域都具有很大的应用前景 。

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