今年春天,从北美回国的张红斌博士加入国家高性能医疗器械创新中心。他用短短3个月时间完成了研发团队的组建和工作平台的搭建,围绕高性能生物医用材料展开研究工作,他的主要研究领域包括功能性软物质医用材料、抗生物污染新型材料界面以及药物可控释放技术和器件等多个方面。“深圳医疗器械产业发达,国家高性能医疗器械创新中心能扎根深圳非常好,推动了我国高端医疗器械的技术创新和产业转化。”张红斌对能加入国创中心贡献一份才智感到十分自豪。
01 高校与产业界的不同研发视角
2014年,张红斌博士到加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)从事博士后研究工作,主要是从事生物医用器械的表面修饰,使其具有润滑,抗污抗菌的功能。张红斌在UBC的研究工作——磁场驱动药物释放微器件(microspouter)发表后,接受媒体采访。“在不列颠哥伦比亚大学工作期间,我可以与机械学院、生物工程学院和药学院的教授们合作研发,各自发挥所长在科研领域展开协同,更多的是横向合作,”张红斌回忆道,“我们实验室做了个放在眼球后面释放药物的微型器件,可由于驱动力弱,造成药物释放孔容易被堵塞,器件无法正常工作,需进行抗污的处理,减少污染物吸附,当时采用的是磁性薄膜材料,喷射药物力量不够,于是为了提高器件的驱动力,我改用了磁性海绵,这个研究过程就是一种不断发散的思维模式,它不用考虑成本,考虑更多的是技术可行性、技术的突破这个维度。”
张红斌2018年进入全球知名隐形眼镜公司库博光学 CooperVision研发中心,从事材料和技术的研究开发工作。在企业工作的这段经历,他深刻体会到了基础研究和应用研究的不同,从产品研发到小试、中试和批量生产,每个环节有严格的品质控制,必须考虑生产工艺、生产成本等各个因素。“举个例子,如何提高佩戴隐形眼镜的舒适度(如干眼症患者),先要判断是什么原因造成的不适,再提出对应的治疗方案,最后才能推荐更合适他的隐形眼镜产品。一款新的隐形眼镜的问世,乃至性能的调整改善,都会涉及到体外细胞实验、动物实验、甚至临床观察,周期很长。通过在跨国企业研发中心工作,我了解到医用产品的研发稳定性和安全性极为重要,从材料选择到制备流程都要考虑到位,对产品负责,对使用者负责。”
02 海归博士专攻生物医用材料
当张红斌决定回国加入国家高性能医疗器械创新中心的时候,他满心鼓舞。因为他知道,虽然很多领域国内的技术和发达国家相比正在缩小差距,而高端医疗器械领域差距还是相当大,我国在相关领域的发展还受到国外的制约,材料和技术的自主化还不高。因此,他了解到国家高性能医疗器械创新中心肩负着关键医用原材料和核心技术的攻关使命,正联合深圳的科研机构和行业龙头企业进行技术和核心部件的攻关,感觉到这个是很好的机会和平台。
张红斌博士在进行学术报告和交流
张红斌介绍,植入式医疗器件的表面处理特别重要,过去在加拿大不列颠哥伦比亚大学研究的抗污、抗菌、润滑新材料方向,仍然非常重要,值得继续深入研究,包括改善植入式医疗器件的表面性能,提高患者的使用感受,进一步地可以对特殊物质和分子进行负载,实现诊断和治疗的作用。
目前,张红斌团队正在参与研究生物医用膜材料,涉及血液透析膜、体外膜肺氧合器膜等,都是重要医疗设备的关键部件。需长期使用的血液接触膜材料,对性能的要求极高,除需要对特定成分具有选择性,实现高效的过滤交换,还需要兼顾血液相容性,避免凝血和对血细胞造成损伤的情况。目前国内对于相关材料和膜生产技术的掌握还不完善。他表示,国家高性能医疗器械创新中心团队,包括其医用材料与植介入器械中心,正开展相关的技术研发和攻关,以期实现关键技术和部件的自主可控。
张红斌博士参加医疗器械行业大会和论坛
“我们医用材料与植介入器械中心不仅有高分子材料(如可降解生物材料)的人才与技术储备,还有高性能金属材料制备和加工的研究团队,这样一个混搭的组合能够结合起来做很有意义的创新工作,比如,研发一款体内的导管,就需要金属导丝、高分子导管和表面处理等技术相配合,我们中心就是围绕各种材料来研发医用器械产品。在国内医疗器械产业迅猛发展的今天,我相信生物医用材料大有可为,”张红斌很享受跨界创新的乐趣,也希望自己带领的团队能够在生物医用材料领域做出一些新的突破。
03 人物简介
张红斌,博士,国家高性能医疗器械创新中心研究员。北京科技大学材料物理与化学博士。先后于北京大学和加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)从事博士后研究工作。曾于哈佛医学院进行访学研究。2018年进入全球知名隐形眼镜公司库博光学 CooperVision研发中心从事材料和技术的研究开发工作。2021年加入国家高性能医疗器械创新中心,主要研究领域围绕高性能生物医用材料展开,包括功能性软物质医用材料,抗生物污染新型材料界面,以及药物可控释放技术和器件等多个方面。在Avanced Functional Materials, Biomaterials, ACS Applied Materials and Interfaces, Biomacromolecules, Acta Biomaterialia等国际重要学术期刊发表文章29篇。