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本發明公開了一種用于3D打印的生物墨水材料及其制備方法和應用，生物墨水材料，由按質量濃度百 分比計的如下原料制備而成：生物大分子5％-18％ ；水76％-93 .5％或者預交聯劑76％-93 .5％；促凝劑 1 .5％-6％；上述原料的質量濃度百分比之和為100％。且上述墨水打印出來后將會進行水洗，交聯劑予以 定型。

蜂海綿骨針（Sponge Haliclona sp. Spicules, SHS）是呈游離的雙尖針狀結構（蜂海綿及蜂海綿骨針的形態結構見圖1A&B），其末端尖銳，尺寸穩定，機械強度高，可刺入角質層打開皮膚屏障，并長時間滯留于皮膚角質層形成大量持續存在的微通道（圖1C），從而提高生物大分子藥物的經皮吸收。蜂海綿骨針作用與皮膚后，皮膚角質層屏障可逐漸自愈，不會對皮膚造成嚴重的創傷（圖1D）。蜂海綿骨針使用的劑量非常靈活，促滲強度也可以通過使用方式進行靈活調整，還可以應用于不同面積的病灶部位。此

成果簡介： 將功能性殼聚糖的改性產物（殼聚糖改性接枝共聚物，殼聚糖改性季銨鹽衍生物等）與碘絡合，制得新型高分子抗菌劑。該材料具有高效、安全的殺菌、抗 病毒效果，成為新一代抗菌材料： ① 有效碘含量＞60mg/g，遠高于目前市場使用的碘制品； ② 碘結合穩定，60℃下加熱 6h，有效碘含量降低比率＜3%，碘具有良好的 緩釋性； ③ 具有廣譜的殺菌性能，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、綠膿桿菌、糞腸球菌、肺炎克雷伯菌、白色念珠菌、淋球菌、單純皰疹病毒及乙肝病毒有良

成果創新點 發展綠色友好反應體系，通過核心過程的耦合，實現關 鍵中間體 HMF 百噸級生產新工藝研發與中試；開發了基于 HMF 下游新型聚合單體的高選擇性合成，實現合成呋喃聚合材料 單體的高效催化氧化新工藝，在提高反應濃度的同時提高了 產物收率及選擇性，降低反應成本及三廢排放；開展并制備 了呋喃基聚合材料，同時對材料的結構調控及結構性能關系 進行研究，呋喃基聚酯材料 PEF 表現出優于石油基材料 PET

載大豆異黃酮的生物復合材料多孔支架及制備。該多孔支架是以納米缺鈣磷灰石-多元氨基酸共聚物復合材料多孔支架作為載體，在載體材料中并混合有大豆異黃酮，特別是植物來源的5,4′,7-三羥基異黃酮為作為生長因子成分，生長因子與復合材料的質量比為1~10:100。制備時，將所述比例各成分及為所述復合材料質量5-15%的二水硫酸鈣類成分發泡劑混合后，以注塑方式注塑成型得到。實驗結果表明，本發明多孔支架對MG-63的細胞增值程度顯著大于未負載大豆異黃酮的支架，具有顯著性差異，表明本發明的多孔支架具有作為優異促進骨生成性能支架材料的良好前景。

以羥基修飾的C60（C60(OH)12）和氧化石墨烯（GO）為原料，利用C60(OH)12上的羥基與GO上的羧基和環氧基通過化學合成的方法，將C60(OH)12接枝到GO表面，制備高性能儲鋰負極納米復合材料。 C60(OH)12插入氧化石墨烯層間擴大了其層間距，同時含氧官能團提供了更多的氧化還原活性位點，大大提高了納米復合材料的儲鋰能力。制備的C60(OH)12/GO納米復合材料在電流

發展綠色友好反應體系，通過核心過程的耦合，實現關鍵中間體 HMF 百噸級生產新工藝研發與中試；開發了基于 HMF 下游新型聚合單體的高選擇性合成，實現合成呋喃聚合材料單體的高效催化氧化新工藝，在提高反應濃度的同時提高了產物收率及選擇性，降低反應成本及三廢排放；開展并制備了呋喃基聚合材料，同時對材料的結構調控及結構性能關系進行研究，呋喃基聚酯材料 PEF 表現出優于石油基材料 PET的結構性能。 主要產品預期可實現參數指標：1） 建成千噸級呋喃基新材料單體 FDCA 產業化示范工程，單體 FDCA 純度達到聚合級，生產成本控制在 15 萬/噸以內； 2）建立呋喃基新材料產品質量標準和性能評價標準，對比傳統聚酯材料隔水性能提高 2 倍，隔氧性能提高10 倍； 3） 進行呋喃聚酯、聚酰胺材料工程應用實驗，完成 1-2 項終端應用產品設計開發。 

臨床上，由于病原體與宿主之間復雜的相互作用，病毒-細菌混合肺炎會導致非常高的死亡率，對全世界人類健康造成了嚴重威脅。在新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)全球大流行期間，幾乎所有嚴重的COVID-19患者都因繼發性細菌感染而接受抗生素治療，許多患者死于細菌繼發感染而非病毒本身，包括多重耐藥細菌感染。

組織工程支架是指能與組織活體細胞結合并能植入生物體內的材料，它是組織工程 化組織的最基本構架。聚羥基乙酸（PGA）和聚乳酸（PLA）等聚乳酸類材料是典型的合 成可降解聚合物。它的結構通式為[—OCH（R）CO—]，式中的 R 為 H 時是聚經羥乙酸， R 為 CH3 時是聚乳酸，由于乳酸和羥基乙酸都是三羧酸循環中間代謝物，且吸收和代謝 機理明確并具有可靠的生物安全性。作為組織工程支架材料，PLA，PGA 及其共聚物生物 材料不僅具有良好的生物相容性，生物可降解性和降解可調性，而且可以誘導某些基因 的上調轉錄。 本組織工程多孔支架材料的制備，通過將聚乳酸共聚物顆粒放在模具中熱壓成型， 然后在室溫下將成型的聚乳酸共聚物放在高壓 CO2 氣體中機械飽和，所述高壓 CO2 氣體 的壓力為 3.0-30.0MPA，同時從膨脹室上端的液體溶液進口噴入極性溶劑；在足夠的機 械飽和時間之后，于 1~100 秒之內將氣壓迅速降低到大氣壓水平，所述聚乳酸共聚物中 的 CO2 氣體的溶解度迅速下降，產生大量的 CO2 氣腔，就形成了多孔泡沫結構，而形成 組織工程用三維支架。 目前，聚乳酸支架材料已被廣泛的用于骨，軟骨，血管，神經，皮膚等組織的支架 材料，并顯示其良好的應用前景。

真菌疏水蛋白具有自我裝配成膜的性質，因此 （1）疏水蛋白可作為蛋白和細胞固定化的媒介，可用于生物傳 感器和生物芯片，作為引發層，交聯上配體或形成融合蛋白，能使特 定分子固定化到特定表面。 （2）它能改變表面的屬性，保護表面。可用于提高醫學器官移 植物生物相容性和防止微生物細胞粘附；可應用于醫藥行業中燒傷、 創傷的創面保護，為臨床病人創面保護和恢復提供一種安全無毒、操 作簡便、高效低耗的新手段。 （3）作為一種生物表面活性劑，疏水蛋白還可以用于促進土壤 中的污染物的降解和應用在石油泄漏后回收石油的過程中。 （4）疏水蛋白具有表面活性，可用于食品對抗相變能力并形成 穩定泡沫，使其在密封食品生產上發揮重要作用； （5）也可用于日用化妝品生產中，因疏水蛋白可以作為洗潔產 品的成分，根據其疏水、親水兩相間的轉變，可通過自我裝配而將面 部的油脂等疏水的成分包裹起來，再用水清洗將其除去，也可以作為 保護秀發的天然膜，使發部維持清潔并保持一定水分；將它運用到面 部的美容護理，由于它的特性，能使皮膚表面形成一層天然生物活性 保護膜，起到皮膚保濕、免受外界空氣中污濁物的侵害，從而達到護膚美容之功效。 （6）疏水蛋白直接包裹藥物以改變藥物溶解性并實現控、緩釋。 通過真菌疏水蛋白與難溶于水的藥物混合，可以達到良好的分散效果， 并延長了兩種藥物的藥效持續時間。 （7）真菌疏水蛋白與其他的功能性蛋白或小肽組成融合蛋白， 同時發揮疏水蛋白的穩定吸附材料表面的特性和功能性蛋白或小肽 的特異性功能，如在組織工程、抗炎抗菌材料等。 項目特色： 純天然生物制品，無毒害，無污染。耐酸堿，抗相變能力強。自 我裝配形成有活性的蛋白膜。具有良好的熱穩定性和透氣不透水性。 由于它的特性，使得它具有：（1）自動成膜，無需貼敷，使用便利； （2）透氣性優良；(3)純天然無化學添加成分，瑞氏木霉已被證明是 安全的菌種；（4）組織相容性好，避免了嚴重的排異反應；（5）耐高 溫（100 攝氏度仍保持活性），易于消毒；（6）穩定不降解，便于產品 的長期保存；（7）用表面活性劑就可以很容易地清洗（8）延展性好， 1 毫克的疏水蛋白在液面就可以展開 1 平方米的薄膜（9）透明，可直 接透過成膜觀察（10）性價比高。 市場應用前景： 目前國際上尚未實現疏水蛋白的工業化生產，其相關應用產品的 開發更為滯后。我們在已實現疏水蛋白中試研發的基礎上，擴大發酵 規模，進行后續產品的開發，我們的技術和工藝現居國際領先地位， 無疑會占有寶貴的先機。 疏水蛋白產品將作為新一代膜生物活性材料進入市場，它的出現 將會革命性地取代現有化學產品，這無疑給人類的健康帶來了很大的 益處，消除人類在預防和治療疾病、食品加工、以及醫學檢測、食物保鮮方面為健康做出努力的同時給自身帶來的潛在危害，而且價格更 為低廉。因此，本項目大規模生產疏水蛋白及其應用開發是有非常廣 闊的市場前景的，并且我們的技術在國際和國內市場處于領先地位。 這些產品都將在國際市場上處于最優競爭狀態。