醫用金屬支架材料表面化學改性虛擬仿真實驗

醫用金屬支架材料表面化學改性虛擬仿真實驗是南京師範大學建設的虛擬仿真實驗課程，課程負責人是沈健。

基本介紹

• 中文名：醫用金屬支架材料表面化學改性虛擬仿真實驗
• 課程負責人：沈健
• 建設院校：南京師範大學
• 授課教師：毛春、袁江、蘇志、李明海

課程性質

課程背景

習近平同志在十九大報告中已明確提出“健康中國”的發展戰略，而隨著中美國際競爭的日趨激烈，美國加大加深對華技術轉移限制，高端生物醫用材料及器械“卡脖子”問題再次凸顯，因此，加快自主創新、實現高端醫學診療器械進口替代刻不容緩。而打造生命安全領域國之重器，集“四有人才”培養和科學研究為一體的高等教育的介入是根本。生物醫用材料因其重要性已成為材料專業本科教學的重點內容之一。生物醫用材料的表面化學改性、修飾是功能材料實驗的重要內容。然而，現實的實驗教學存在著時空障礙（化學修飾過程時間長，需要分階段授課）和安全性要求很高（生物安全性要求:反應場地需要符合生物醫用材料實驗室規範;化學安全性要求:部分試劑管制）等具體困難，不便於學生大規模同時開展和重複操練。基於此，通過採用虛擬仿真技術予以解決。植入型金屬支架作為介入診療的重要器械已大量用於臨床。通過表面化學修飾改善金屬支架的生物相容性是提高療效和延長使用壽命的關鍵。由於表面化學修飾的精準要求和金屬支架植入體內的血液相容性評價困難，本實驗通過虛擬仿真技術，讓學生學習並掌握套用原子轉移自由基聚合(ATRP)技術在冠脈金屬支架表面可控構建兩性離子聚合物塗層（虛擬仿真課程主要內容），採用物理化學方法對塗層進行表征，採用生物學評價和動物試驗評價表面化學修飾效果（拓展部分）。在此過程中，注重對學生進行科學思維方法的訓練、科學及工程倫理的教育和材料複雜改性工程過程技術的掌握，更好地完成材料課程實驗教學任務。

教學目標

1.了解生物醫用材料重要概念，以及基於仿生原理的血液相容性材料表面構建方式;

2． 掌握ATRP的原理和聚合條件，熟悉ATRP操作過程，知曉材料表面化學改性手段及基本原理;

3．通過虛擬仿真技術設定生物醫用材料的研究背景以及我國在此方向的發展狀況〈知識點〉，了解當前世界科技的激烈竟爭，激發學生科技報國的家國情懷和使命擔當;

4.為國家和地方培養生物醫用材料及器械行業所需要的專業套用型人才，為相關產業向高精尖拓展提供支持。