比利時(shí)列日大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一款新型聚合物PHOx，這種不含異氰酸酯的熱塑性聚氨酯彈性體能夠顯著提高植入式醫(yī)療器械的安全性，同時(shí)更加環(huán)保。
該成果已發(fā)表于科學(xué)期刊《先進(jìn)醫(yī)療材料》，并已申請(qǐng)國(guó)際專利（WO2025082761）。
每年全球有數(shù)百萬(wàn)名患者接受心血管系統(tǒng)介入或植入醫(yī)療器械治療，包括動(dòng)靜脈導(dǎo)管、心臟裝置、起搏器導(dǎo)線、人工心臟和血管假體等。這些常用聚氨酯（PU）制成的器械雖發(fā)揮著重要的功能，卻存在明顯缺陷：聚氨酯生產(chǎn)依賴有毒的異氰酸酯化學(xué)物質(zhì)，且易引發(fā)患者血栓、感染等嚴(yán)重并發(fā)癥。
為此，列日大學(xué)心臟病學(xué)實(shí)驗(yàn)室（GIGA）與高分子研究實(shí)驗(yàn)室（CESAM）的團(tuán)隊(duì)提出了一種頗具前景的替代方案：PHOx，一種不含異氰酸酯聚氨酯 (NIPU) 的熱塑性彈性體，不僅生產(chǎn)過(guò)程毒性更低，人體耐受性也顯著提升。
化學(xué)家Anna Pierrard和列日大學(xué)高分子研究實(shí)驗(yàn)室（CESAM）主任Christine Jér?me解釋道：“PHOx（聚羥基惡唑烷酮）是一種柔韌可塑的塑料，它含有環(huán)狀氨基甲酸酯鍵，可以模塑、壓制、紡絲及3D打印。因此，它可用于生產(chǎn)各種個(gè)性化醫(yī)療器械。不僅如此，其生產(chǎn)原料更采用源自二氧化碳的環(huán)保成分，大幅降低環(huán)境足跡?！?/span>
生物工程師 Sofia Melo和列日大學(xué)心臟病學(xué)實(shí)驗(yàn)室（GIGA）主任Cécile Oury表示：“大量的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，PHOx在多個(gè)關(guān)鍵方面優(yōu)于傳統(tǒng)醫(yī)用級(jí)TPU，PHOx與血液的相容性更高。特別是，它可以降低血小板（血栓形成的關(guān)鍵細(xì)胞）的粘附和凝血的激活，從而降低血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。它還被認(rèn)為可以抑制金黃色葡萄球菌等細(xì)菌的粘附，而這些細(xì)菌通常與植入物感染有關(guān)。無(wú)論是對(duì)人體細(xì)胞還是在植入過(guò)程中，PHOx均未觀察到毒性，并且該材料未引起過(guò)度炎癥、降解或排異反應(yīng)。
PHOx的另一突破性優(yōu)勢(shì)在于其適合3D打印。這意味著未來(lái)能夠以更低成本為患者定制醫(yī)療器械，同時(shí)減少浪費(fèi)。從個(gè)性化植入體到解剖適配心臟瓣膜，PHOx的應(yīng)用場(chǎng)景極為廣泛。"
憑借卓越的機(jī)械性能（柔韌性與強(qiáng)度）與生物特性（生物相容性、血液相容性及穩(wěn)定性），PHOx有望在多個(gè)領(lǐng)域取代傳統(tǒng)聚氨酯材料。這項(xiàng)突破推動(dòng)醫(yī)療器械向更安全、更環(huán)保、更經(jīng)濟(jì)的方向邁進(jìn)——定制化生產(chǎn)結(jié)合并發(fā)癥減少帶來(lái)的醫(yī)療成本降低，將產(chǎn)生多重效益。
研究人員強(qiáng)調(diào)，這是非異氰酸酯聚氨酯（NIPU）材料首次在關(guān)鍵醫(yī)療應(yīng)用中展現(xiàn)如此優(yōu)異的性能。
