城大科學(xué)家研發(fā)人造盆骨 獲上海市科學(xué)技術(shù)獎
香港城市大學(xué)(城大)物理及材料科學(xué)系講座教授朱劍豪教授獲上海市政府頒予2011年度上海市科學(xué)技術(shù)一等獎,以表彰他用等離子體技術(shù)改變鈦合金人造盆骨的表面特性,令患者的骨細(xì)胞容易在這表面上生長,康復(fù)得更快。
朱教授向來致力研究等離子和離子注入的基礎(chǔ)理論,以及等離子體技術(shù)在半導(dǎo)體材料和生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的應(yīng)用,並研發(fā)出多項(xiàng)尖端技術(shù)。他與中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所合作,研究如何利用等離子技術(shù)改善人造盆骨的鈦合金物料的特性。
鈦合金廣泛用於製造人工關(guān)節(jié)、人工骨骼、人工牙齒,但會出現(xiàn)受人體排斥、與骨組織結(jié)合不佳等問題。朱教授研究鈦合金的表面特性,發(fā)現(xiàn)在鈦合金表面加上一個高結(jié)合強(qiáng)度的生物鈣硅酸鹽塗層,可促進(jìn)新骨形成,使人造盆骨堅(jiān)固耐久,從而將以鈣硅為基礎(chǔ)的材料在生物醫(yī)藥應(yīng)用方面的研究推進(jìn)了一步。
實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示,經(jīng)等離子體技術(shù)改變了表面特性的鈦合金人造盆骨置於模擬人體體液中,浸泡兩星期後,鈦合金表面形成六微米厚的磷灰石層亦即人骨組織層,再過兩星期,磷灰石層的厚度即增至先前的四點(diǎn)五倍,共達(dá)27微米。
等離子噴塗是一種強(qiáng)化和改變材料表面特性的技術(shù)。朱教授在研究等離子體噴塗過程中,發(fā)現(xiàn)一種把醫(yī)學(xué)用鈦合金表面納米化的新方法,可提高鈦合金的生物活性,製成的人工骨骼等部件植入後較不易受人體排斥。
相關(guān)的研究成果獲得眾多國際權(quán)威科學(xué)研究者引用,部份成果且已獲得醫(yī)療器械公司資助,以供進(jìn)一步應(yīng)用開發(fā)。
上海市政府自2007年起,每年頒發(fā)「上海科學(xué)技術(shù)獎」,具體分為五個類別,而朱教授獲得的是自然科學(xué)類的一等獎,是在該類別中唯一獲獎的香港人。朱教授對得獎感到榮幸,他說:「城大向來十分支持和鼓勵教研人員從事問題導(dǎo)向研究、以科研成果為社會服務(wù)。我的研究得到上海市政府的嘉許,感到非常高興。」
朱教授的另一成果,是利用等離子技術(shù)開發(fā)出鎳鈦記憶金屬脊骨矯型支架,現(xiàn)已應(yīng)用於臨床治療。除了生物醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用研究,他亦利用等離子技術(shù)提升人造衛(wèi)星零件的耐用性,減少其摩擦損耗,並研製出可將手提電腦和無線電話運(yùn)行速度提升達(dá)三成的晶片,這種晶片已在美國生產(chǎn)。
朱教授成果豐碩、備受崇敬,是香港名列前茅的科學(xué)家。他獲得多項(xiàng)榮譽(yù),例如自2006年以來每年獲「科學(xué)網(wǎng)」評為香港名居第一的研究人員,在「基本科學(xué)指標(biāo)」所列的全球400,000名材料科學(xué)家中名列最佳百人之林。
由他領(lǐng)導(dǎo)的城大等離子體實(shí)驗(yàn)室至今已發(fā)表1,000多份具國際影響的學(xué)術(shù)論文,他並擁有12項(xiàng)美國專利、七項(xiàng)中國內(nèi)地專利、一項(xiàng)歐洲專利。
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