日前,新乡医学院发布成果转化公示,拟将其“一种吸附血红蛋白的水凝胶及其制备方法”以协议定价的方式进行转让,转让价格为4万元。该专利由赵亮等6人共同研发。

图片来源:新乡医学院官网
此专利属于医药技术领域,针对心脏手术血液体外循环中游离血红蛋白引发急性肾功能损伤的临床问题研发。通过将石墨型氮化碳、壳聚糖与卡拉胶复配交联制备出水凝胶,解决了传统氮化碳粉末易泄漏、难回收,壳聚糖与卡拉胶吸附能力有限的痛点。
在心血管疾病临床治疗中,血管搭桥手术作为主流治疗手段。其血液体外循环环节存在着亟待解决的临床痛点,也让游离血红蛋白的清除成为手术过程中的关键难题。心脏手术体外循环会造成红细胞机械性破裂,释放出的游离血红蛋白若超出肾脏代谢阈值,极易引发急性肾功能损伤,对患者肾脏产生毒性作用。
而当前临床针对该问题的干预手段均存在明显短板,药物治疗易在代谢功能较弱的老年患者体内蓄积副作用。长期吸氧等辅助治疗不仅易受外界因素干扰,还会增加患者的经济负担。因此采用吸附剂吸附血红蛋白成为更具潜力的治疗方向,但现有吸附材料却存在诸多应用缺陷。
石墨型氮化碳虽具备优异的吸附性能,能通过氢键和疏水作用与血红蛋白结合。但其微纳米粉末形态在血液循环中易聚集、难回收,还可能泄漏至血液中,生物安全性难以保障。壳聚糖作为生物相容性良好的天然材料,却存在吸附能力低、机械强度差的问题。卡拉胶虽能与壳聚糖形成凝胶珠提升稳定性,二者复合后对血红蛋白的静电吸引力仍较弱,吸附效果有限。现有材料的种种不足,使得临床亟需一款吸附能力强、生物安全性高且易回收的血红蛋白吸附材料。
三元材料复合与工艺创新,打造血红蛋白高效吸附体系
该款吸附血红蛋白的水凝胶专利技术的核心创新点体现在材料复配、制备工艺与性能优化的多重突破上,从根源上解决了传统吸附材料的应用弊端,实现了吸附效果与生物安全性的双重提升。
其一为创新材料复合体系,首次将石墨型氮化碳、壳聚糖与卡拉胶进行三元复配交联,充分结合各材料优势。利用氮化碳优异的吸附性能提升对血红蛋白的结合能力,依托壳聚糖良好的生物相容性与卡拉胶的凝胶稳定特性。弥补单一材料或二元复合材料的短板,解决了氮化碳粉末易泄漏、壳聚糖与卡拉胶吸附能力有限的行业难题。
其二为优化的制备工艺设计,制定了标准化、可调控的制备流程。通过将壳聚糖溶解于特定浓度乙酸溶液并搭配氯化钙形成混合液,将氮化碳超声分散后与卡拉胶复配,再以 1:2 的比例滴加交联形成凝胶珠,经冷冻干燥制得成品。同时明确了氮化碳 0.2%~0.4% 的最优添加比例、20~30min 的交联时间等关键工艺参数,保证了产品性能的稳定性与可重复性。且全程在室温等温和条件下操作,工艺简便易产业化。
其三为结构与性能的协同创新,三元复合形成的水凝胶相较于传统二元凝胶,表面更光滑、质地更均匀。既保留了氮化碳与血红蛋白之间氢键和疏水作用的吸附机制,又通过凝胶结构固定氮化碳颗粒,实现了吸附剂的方便回收与重复利用。同时规避了粉末状氮化碳的生物安全风险,让高效吸附与生物相容性达成有机统一。
血红蛋白吸附赛道产品布局,聚焦材料特性与场景适配
目前全球范围内针对血液中游离血红蛋白清除的专用吸附产品仍处于研发为主、上市产品稀缺的阶段。现有相关产品多为通用型生物分子吸附材料或改性天然高分子医用材料,尚未有针对心脏手术体外循环场景的血红蛋白专用吸附剂实现商业化。市面相关竞品主要分为在研高端吸附材料和已上市改性天然高分子医用材料两大类别。
在研的血红蛋白吸附材料中,以金属离子改性复合微球为代表的高端吸附材料,核心依托固定化金属离子亲和色谱技术制备,具备较高的血红蛋白吸附容量,在血红蛋白分离纯化领域展现出良好的应用潜力,是当前高端吸附材料研发的重要方向。此外,基于碳基材料、介孔硅材料研发的血红蛋白吸附剂,凭借材料本身优异的吸附性能,成为科研领域的研究热点,为血红蛋白吸附材料的创新发展提供了更多技术思路。
已上市的相关产品以改性壳聚糖医用材料为核心,这类产品依托壳聚糖良好的生物相容性,经改性后具备稳定的物理化学特性,已实现产业化量产并广泛应用于外科止血、心血管介入等临床场景,技术成熟度高,市场应用范围广。同时,市面还有少量卡拉胶、海藻酸钠等天然多糖改性凝胶产品,这类材料可形成稳定的凝胶结构,在组织工程支架、药物载体等领域实现了商业化应用,具备良好的生物相容性与成型性。
新乡医学院拟转让的血红蛋白吸附水凝胶专利,是针对心血管手术体外循环临床痛点的技术成果,通过三元材料复配交联实现技术突破,打造的水凝胶兼具高效吸附性、生物安全性与血液相容性,适配临床核心需求。随着心血管临床需求升级,材料复合化、临床化成为发展趋势,此专利的转化或为血液净化材料领域发展注入活力。

















