中國粉體網(wǎng)訊  陶瓷材料用于生物醫(yī)學(xué)是人類發(fā)展歷程中最偉大的發(fā)明，當(dāng)人們看到電影中出現(xiàn)的人機一體震撼畫面，而感慨人類科技水平何時能將電影中的畫面搬進(jìn)現(xiàn)實時，中國已經(jīng)有了第一例“純剛玉-雙杯式人工髖關(guān)節(jié)”置換手術(shù)，這是利用特種陶瓷材料來替代人體關(guān)節(jié)面的置換手術(shù)，而特種陶瓷的研制人正是李世普教授。

個人簡介

李世普首席教授、原武漢理工大學(xué)生物材料與工程研究中心主任。已開發(fā)生物材料產(chǎn)品10余種，部分產(chǎn)品填補了國內(nèi)空白，培養(yǎng)了一批生物材料的高層次人才。被國家建材局授予“有突出貢獻(xiàn)的中青年專家”稱號。

研究方向

■ 生物降解陶瓷材料研究 

■ 復(fù)合骨內(nèi)固定材料  

■ 納米粒子與細(xì)胞相互作用的基礎(chǔ)研究

陶瓷變活之路，從氧化鋁陶瓷開始

1965年，李世普考入北京建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)習(xí)硅酸鹽工程專業(yè)，在那個特殊的時代，他的大學(xué)生活是在半工半讀中度過的，當(dāng)時他在北京市西三旗的陶瓷廠義務(wù)勞動一年半，這是他第一次接觸陶瓷。1970年，李世普大學(xué)畢業(yè)留校在硅酸鹽工程系陶瓷教研室任教，從此跟陶瓷結(jié)下了不解之緣。

留校那年，學(xué)校因備戰(zhàn)原因一度經(jīng)過兩次遷移，遭遇重大損失，玻璃和陶瓷專業(yè)合并為玻陶專業(yè)，李世普或是對陶瓷專業(yè)社會需求的感知，他提出要創(chuàng)辦獨立的陶瓷專業(yè)，為實現(xiàn)目標(biāo)，他跑遍中國南方80-90%的陶瓷廠，去實地了解陶瓷的工藝和陶瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況。功夫不負(fù)有心人，在他不懈努力下，他通過了國家建材局的考驗。

李世普知道，陶瓷專業(yè)初創(chuàng)，急需擴(kuò)大影響力。在青山熱電廠參加調(diào)研時，他看到工人在56℃環(huán)境下用云母片觀察水位，工作環(huán)境極其惡劣�；匦：蠼�(jīng)過與老教師們的討論，其認(rèn)為超純氧化鋁陶瓷似乎可以滿足電熱廠水位計的要求。1974年，李世普作為主要研究人員開展了“陶瓷電接點水位計”的研制工作，克服種種困難，從無到有，他們研制出了能夠推廣應(yīng)用的水位計，研究成果解決了高純氧化鋁瓷金屬化及與可伐合金的封接問題，制備出鍋爐電接點水位計，實現(xiàn)水位遠(yuǎn)距離觀測，改善了工人勞動條件，投入生產(chǎn)并應(yīng)用于國內(nèi)多家熱電廠。該項目獲得了全國科學(xué)大會獎，這個獎勵讓年輕的李世普受大巨大的鼓舞，堅定了他利用特種陶瓷服務(wù)社會，造福人類的決心。

創(chuàng)造全陶瓷人工關(guān)節(jié)“第一中國人”

生物陶瓷具有良好的生物相容性與骨傳導(dǎo)性，能與細(xì)胞等生物組織表現(xiàn)出良好的親和性，因此其具有廣闊的發(fā)展前景，也已成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不可或缺的重要部分。

在七十年代，我國對于生物陶瓷這個領(lǐng)域的研究幾乎是一片空白，甚至是還沒有生物陶瓷的完整概念。為彌補這空白，原武漢建材學(xué)院成立了以李世普為首的生物陶瓷研究小組，他們首先把研究的目光投向了具有優(yōu)異的耐磨性及生物相容性的陶瓷人工關(guān)節(jié)這一難題。

在那個沒有3D技術(shù)的年代，李世普與系里老主任合作。先由老主任根據(jù)解剖學(xué)知識，用一雙手一點一滴地?fù)赋隽穗p杯關(guān)節(jié)模型，再由李世普根據(jù)模型注漿做出人工關(guān)節(jié)。僅用7個月時間，便研制出了我國第一個“純剛玉-雙杯式人工髖關(guān)節(jié)”。經(jīng)試驗后，取得了良好的效果，該項成果獲國家建材局科技成果三等獎。在這之后，李世普針對人工關(guān)節(jié)所存在的問題，不斷探索。1981年成功地研制出我國首創(chuàng)的“陶瓷與金屬復(fù)合型人工髖關(guān)節(jié)假體”，并先后在國內(nèi)多家醫(yī)院臨床應(yīng)用，獲得成功，被國外專家認(rèn)定為已經(jīng)超過了國際水平。此后又研制出純剛玉-聚甲基丙烯酸甲脂-鈷鉻鉬合金復(fù)合型鉸鏈?zhǔn)较リP(guān)節(jié)，解決了骨肉瘤非截肢綜合治療的難題，獲國家實用新型專利。由于李世普在人工關(guān)節(jié)方面的突出業(yè)績，被譽為創(chuàng)造全陶瓷人工關(guān)節(jié)的“中國第一人”。

瞄準(zhǔn)新目標(biāo)，賦予陶瓷生命

長期以來，自體骨被譽為骨缺損修復(fù)的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，但自體骨由于數(shù)量稀缺、多次手術(shù)、形狀難以控制等因素，限制了其在骨缺損修復(fù)中的應(yīng)用，而異體骨又面臨著免疫排斥的巨大風(fēng)險，那么用陶瓷來代替，行不行？理論上講，物質(zhì)都有溶解度，骨頭中的無機鹽是鈣和磷，但理想的人工骨修復(fù)材料是能夠隨著新骨的生長最終完全降解，陶瓷能夠降解嗎？

帶著這個疑慮，李世普開始對人工骨陶瓷材料的研究，經(jīng)過一年多的動物實驗，該材料出現(xiàn)了邊界模糊現(xiàn)象，他們覺得讓無生命的陶瓷參與有生命的組織過程是有可能的。最開始，李世普將這個研究結(jié)論在生物醫(yī)學(xué)材料研討會上報告時，遭到不少醫(yī)學(xué)專家的反對，他們認(rèn)為“假的的真不了”。

經(jīng)過努力，他和他的研究組成功地在低溫下燒成多孔降解Ca-P系生物陶瓷，研究了陶瓷的組成、結(jié)構(gòu)與其生物降解特性的關(guān)系。該材料在國內(nèi)首次提出并經(jīng)15年臨床應(yīng)用證實了材料在生物體內(nèi)參與構(gòu)建生物組織結(jié)論，1988年獲得國家科技進(jìn)步三等獎、部級科技進(jìn)步一等獎。

1987年，李世普研制出生物相容性優(yōu)良的羥基磷灰石（HA）復(fù)合材料；其研究的研究的“生物陶瓷聽骨鏈材料”達(dá)到國際同類研究水平。

1993年，李世普帶領(lǐng)著它的團(tuán)隊率先研制出制出聚乳酸與羥基磷灰石復(fù)合骨內(nèi)固定材料，研究及中試成果達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平、國外同類研究的先進(jìn)水平。

創(chuàng)新成果一個接一個，李世普瞄準(zhǔn)了新目標(biāo)，從分子生物學(xué)的角度開展了生物材料的研究，讓陶瓷與生物結(jié)合，賦予陶瓷新生命，造福社會。

李世普團(tuán)隊科研結(jié)果產(chǎn)業(yè)化項目

骨填充用多孔生物陶瓷（1997年開始生產(chǎn)）：骨填充用多孔生物陶瓷經(jīng)十年數(shù)萬人的臨床應(yīng)用證實達(dá)到自體骨的補骨效果。

生物陶瓷聽小骨置換假體（1997年開始生產(chǎn)）：主要解決因聽骨損壞導(dǎo)致失聰患者聽力恢復(fù)問題，在國內(nèi)首先開發(fā)出生物陶瓷聽小骨，經(jīng)近十年的臨床應(yīng)用使近萬名失聰患者聽力恢復(fù)到正常水平。

生物陶瓷中耳通氣引流管（2004年開始生產(chǎn)）：在國內(nèi)率先研制出HA生物陶瓷通氣中耳引流管避免了硅橡膠等材質(zhì)通氣引流管存在排斥、炎性反應(yīng)、易脫管、耳鳴問題，經(jīng)幾萬人臨床應(yīng)用達(dá)到了設(shè)計效果，與德國金屬鍍金產(chǎn)品相比有明顯的優(yōu)點，達(dá)到國際先進(jìn)水平，2005年獲省科技進(jìn)步三等獎。

可吸收接骨螺釘（2004年開始生產(chǎn)）：發(fā)明液相吸附法復(fù)合制備技術(shù)，使納米粒子在高分子基體中均勻分散，開發(fā)出可吸收接骨螺釘，解決高分子材料降解后易引發(fā)無菌性炎癥及金屬材料需二次手術(shù)取出等問題。

參考來源：

陳道隆等：“人生的價值在于奮斗，在于創(chuàng)造，在于奉獻(xiàn)”——訪生物醫(yī)用材料學(xué)家李世普教授. 科學(xué)中國人

光明日報：學(xué)者本色常人心

武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院：【材料人物故事】訪談原武漢工業(yè)大學(xué)校長李世普教授

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/空青）

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