【文章內(nèi)容簡介】 的生物醫(yī)用材料需求量己達(dá) 600 億美元，并且以每年 lO—15％的速度增長。 美國生物材料及制品的銷售額為： 1976 年 5 億美元 1986 年 20 億美元 1989 年 40 億美元 1994 年 80 億美元納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告 呈快速增長趨勢。 矯形外科市場是第二醫(yī)療裝置市場： 美國 1988 年矯形外科植入材料銷售額為 10—13 億美元，1994年矯形及相關(guān)產(chǎn)品 36 億美元以上，占全世界的 50％，歐洲占 30％，亞洲占 16％。 據(jù)統(tǒng)計資料顯示，市場現(xiàn)狀為： 人工髖關(guān)節(jié)需求量：美國 25 多萬套/年歐洲 15 萬套/年其他國家 510 萬套/年國內(nèi) 100 萬套/年的潛在市 場，僅 20222022 年需手術(shù)者就約為 510 萬套/ 年 人工眼球：全世界每年需 10 萬個國內(nèi)臨床每年約 1 萬例 人工骨：國內(nèi)每年骨缺損和骨損傷患者約 300 萬人。 人工牙齒：國內(nèi)缺牙、牙損患者達(dá)人口總數(shù)的 1／5—1／3。 在我國每年僅人工骨、人工眼球、人工牙齒的需求量就約為 7—13 億美元。 由 HA 納米復(fù)合材料制成的人工眼球可由人眼肌控制運動，具有逼真、美容的極佳效果；人工骨在某市中日友好醫(yī)院的臨床應(yīng)用也受到醫(yī)務(wù)工作者和患者的好評；人工牙齒也己進(jìn)入臨床。由于該項目開發(fā)的納米復(fù)合生物活性陶瓷材料具有較高的科技含量和良好的應(yīng)用效果，可望迅速打開銷路，占領(lǐng)市場，達(dá)到銷售目的。隨著社會和醫(yī)學(xué)事業(yè)的發(fā)展，生物醫(yī)用材料的市場需求呈遞增趨勢，其研究和發(fā)展正方興未艾。納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告 4．公司銷售措施 為保證銷售目標(biāo)的實現(xiàn)，該公司采用了以下銷售措施： （1）成立了銷售總公司，并將建立區(qū)域代理，國家代理，并在美國、日本成立銷售分公司。 （2）與各大科研院所建立聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，采取科、工、貿(mào)合作的有效辦法，提高了開發(fā)市場的速度。 科研機構(gòu)： 國內(nèi)：與某市精細(xì)陶瓷實驗室(國家重點實驗室)、某市大學(xué)人民醫(yī)院、***醫(yī)院、**醫(yī)院、Aa 醫(yī)院、 bb 醫(yī)院、 cc 大學(xué)、dd 醫(yī)科大學(xué)、某市大學(xué) ee 學(xué)院等有合作關(guān)系 國際：********** （3）利用現(xiàn)代化的電子商務(wù)渠道，形成了有公司自己特色的渠道暢通、設(shè)備先進(jìn)的國際市場信息網(wǎng)。并通過 Inter 網(wǎng)制作了 Web主頁，進(jìn)行網(wǎng)上宣傳與銷售。 （4）建立具有專業(yè)技術(shù)的銷售人才隊伍，公司各銷售網(wǎng)點都有熟知生物醫(yī)用材料及制品的應(yīng)用與開發(fā)技術(shù)的銷售業(yè)務(wù)骨干，能夠更好的開拓和發(fā)展生物醫(yī)用陶瓷市場。 總之，該項目產(chǎn)品是以市場需求為營銷原則，而且企業(yè)有健全的銷售機構(gòu)，有靈活的銷售政策。項目產(chǎn)品屬高科技產(chǎn)品，符合國家的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)政策。因此該項目產(chǎn)品市場可觀，前景廣闊。 5．產(chǎn)品方案及建設(shè)規(guī)模根據(jù)產(chǎn)品市場現(xiàn)狀及未來發(fā)展預(yù)測，確定產(chǎn)業(yè)化的產(chǎn)品品種方納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告案及年生產(chǎn)能力如下：序號 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)量1 納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié) 30000 套2 納米陶瓷人工骨2．1 磷酸鈣生物陶瓷植入材料（顆粒與板塊狀） 500kg2．2 生物陶瓷人工眼臺 5000 個2．3 磷酸鈣基生物陶瓷人工骨 2200 件2．4 齒科修復(fù)材料 500kg 從加工原料需要量分析，該項目建設(shè)規(guī)模為年處理納米粉、HA粉共 13t 左右。根據(jù)市 場需要，可拓寬生產(chǎn)其它品種人工骨。第四章 廠址選擇及建設(shè)內(nèi)容 1．廠址選擇 （1）地理位置 該公司位于某市中關(guān)村科技園區(qū)上地信息產(chǎn)業(yè)基地，占地面積20 畝。具體地點位于某市某區(qū)信息產(chǎn)業(yè)基地東北旺南路 32 號，東起信息路，西至東馨園小區(qū)，南臨市政綠化帶，北至上地二街。 （2）自然條件 某市位于北緯 3905639。，東經(jīng) 11602039。，屬溫帶季風(fēng)氣候，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季炎熱潮濕，春季干旱多風(fēng)，秋季天高氣爽。年平均氣溫 ℃，1 ℃，7 月平均氣溫 ℃。常年平均降水量 630mm，其中 76%以上集中在 8 三個月。全年主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)，次主導(dǎo)風(fēng)向為北風(fēng)，年平均風(fēng)速 。納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告 2．建設(shè)內(nèi)容廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有二個車間和一個產(chǎn)品研究檢測中心，總建筑面積 平方米。其中，人工髖關(guān)節(jié)制造車間 2022 平方米，人工骨制造車間 2022 平方米，產(chǎn)品研究檢測中心 平方米。 該生產(chǎn)場地為某某生物醫(yī)用材料有限公司為進(jìn)行納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化項目而租賃的，租期 30 年，產(chǎn)權(quán)為某市東北旺農(nóng)場所有。 因此，該項目不需新建廠房，只需對現(xiàn)有廠房進(jìn)行改造即可。廠房改造內(nèi)容主要為安裝通風(fēng)設(shè)備及部分內(nèi)裝修，使其生產(chǎn)環(huán)境達(dá)到生物材料生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)改造和裝修工程大部分已完成。 在車間改造和裝修工程完成后，根據(jù)需要按產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程設(shè)計、安裝各種機器設(shè)備，組成不同生產(chǎn)線。第五章 工藝技術(shù)路線、設(shè)備選型及主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 1．項目依托的技術(shù)成果水平 該項目依托清華大學(xué)某市精細(xì)陶瓷實驗室（國家級新型陶瓷與精細(xì)工藝重點實驗室）的中試研究成果，在中試基礎(chǔ)上由國家級專家按產(chǎn)業(yè)化規(guī)模進(jìn)行設(shè)計生產(chǎn)，主要產(chǎn)品已獲國家醫(yī)藥監(jiān)督管理局批準(zhǔn)和國家指定單位的檢測，在符合國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下進(jìn)行生產(chǎn)。該項目的整個工藝流程都進(jìn)行了中試驗證，現(xiàn)僅在擴產(chǎn)、加工的自動化水平和質(zhì)量保證體系上加以提高。按產(chǎn)品分類，對不同的生產(chǎn)車間分別建立生產(chǎn)與質(zhì)量評價管理體系。 納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)的主要技術(shù)特點是用納米陶瓷復(fù)合材納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告料（ZrO 2＋ Al2O3 等）制備股骨頭，納米陶瓷原料由清華大學(xué)精細(xì)陶瓷實驗室提供，該項目曾獲某市科技進(jìn)步一等獎。由于納米化它的抗彎強度可以達(dá)到 900－1100MPa，而韌性達(dá)到 9－12MPam 1/2，各項技術(shù)指標(biāo)均已由醫(yī)管局認(rèn)定并符合國際標(biāo)準(zhǔn)和國家醫(yī)藥監(jiān)督管理局認(rèn)定的指標(biāo)。其特點是生物相容性好，耐磨性好，基本不產(chǎn)生腐蝕，磨屑量極少，使用壽命大大提高（與金屬材料相比，提高了 5 倍以上）。在加工工藝上采用近凈成型技術(shù)，既保證了產(chǎn)品質(zhì)量，又提高了成品率。采用 X－CT 無損評價技術(shù)，對納米股骨頭進(jìn)行檢測與評價，保證了產(chǎn)品的可靠性和安全性。為增加股骨柄的生物相容性，該生產(chǎn)工藝的又一特點是在股骨柄上噴涂梯度層，再噴涂納米復(fù)合的 HA。這樣既保證了涂層的結(jié)合強度，又保證了生物活性 HA 涂層的長期可靠性。該項目生產(chǎn)的產(chǎn)品就是納米陶瓷復(fù)合人工股骨頭與納米生物陶瓷 HA 的功能梯度的股骨柄 組成的人工髖 關(guān)節(jié)。 這些綜合技術(shù)使人工髖關(guān)節(jié)可安全可靠地長期使用。今后發(fā)展為將產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)與用戶需求一體化，按用戶的尺寸需求訂制生產(chǎn)。 在人工骨生產(chǎn)方面，重點是保證磷酸鈣骨修復(fù)材料達(dá)到可逐步降解與新骨成長相匹配，因此采用一定的降解相含量成份含在人工骨及填充的磷酸鈣生物陶瓷復(fù)合材料中。 另外在多孔磷酸鈣復(fù)合材料中，用三維成型辦法制造復(fù)雜植入件，如人工眼臺、耳釘骨等。對非降解的人工骨和人工眼臺，用納米ZrO2 和 SiC 進(jìn)行強化增韌有原位生成的 HA 自增韌強化作用。這是該生產(chǎn)工藝的又一特點。整個產(chǎn)品指標(biāo)已達(dá)到國家醫(yī)藥監(jiān)督管理局指定單位檢測的認(rèn)定水平，并獲得醫(yī)管局的指標(biāo)認(rèn)定文件或批準(zhǔn)生納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告產(chǎn)的證書。 2．關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化研發(fā)內(nèi)容和技術(shù)方案 2．1 產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) （1）人工髖關(guān)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《外科植入用半髖或全髖關(guān)節(jié)氧化鋯生物陶瓷股骨頭假體》某市賽奇特種陶瓷功能制品工程研究中心企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/KSQ002－1999。 外觀及尺寸等主要參照 YY0118－1993 《髖關(guān)節(jié)假體》制定，密度、化學(xué)組成、顯微結(jié)構(gòu)、材料三點彎曲強度等主要參照ISO13356：1997 制定，耐磨性測試試驗、耐磨 蝕性測試試驗參照ISO6474：1994 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 有關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)如下：髖關(guān)節(jié)技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)表序號 項 目 指 標(biāo)1 密度 ≥2 化學(xué)組成 ZrO2＋HfO 2＋Y 2O3＋CeO 2＋Al 2O3≥99%Y2O3 －54％HfO2 ≤5%Al2O3 ≤%其它氧化物＜％3 顯微結(jié)構(gòu) 平均晶粒度≤1μ m4 維氏硬度 ≥8GPa5 材料三點彎曲抗彎強度 ≥800MPa6 斷裂韌性 KIC ≥8MPam1/27 股骨頭假體抗最大壓力 ≥15KN8 耐磨性 磨削體積≤ 3/h9 溶血試驗 溶血率≤5%10 細(xì)胞毒性試驗 細(xì)胞毒性 0－1 級11 染色體畸變試驗 畸變細(xì)胞率＜5%納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告12 Ames 試驗 誘變試驗陰性13 微核試驗 微核率＜5%14 致敏試驗 無過敏反應(yīng)15 骨內(nèi)植入試驗 局部組織無反應(yīng)或輕度反應(yīng) （2）人工骨、齒科修復(fù)材料及 HA 制品標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《外科植入用磷酸鈣基生物陶瓷制品》某市賽奇特種陶瓷功能制品工程研究中心企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/ZSQH631－1998。 化學(xué)組成主要參照美國試驗與材料學(xué)會 ASTMF1185－1988《外科植入用羥基磷灰石陶瓷組分標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》、YY0305－1998《羥基磷灰石生物陶瓷》和 ASTMF1088－1987《外科植入用 β－磷酸三鈣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范》制定。溶解度試驗、密度試驗、粒度分級及試驗引用YY035－1998 標(biāo)準(zhǔn)。 有關(guān)技術(shù)性能指標(biāo)如下：人工骨技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)表序號 項 目 指 標(biāo)1 化學(xué)組成 純羥基磷灰石產(chǎn)品 鈣磷原子比 Ca/p＝177。磷酸鈣基生物陶瓷制品 鈣磷原子比 Ca/p≈－ 相成分 羥基磷灰石＋磷酸三鈣含量＞95％其中，羥基磷灰石含量＞30％ 微量雜質(zhì)元素和重金屬極限（mg/kg）（ppm）As≤3，Cd≤5，Hg≤5，Pb≤30，重金屬總量（以鉛計）≤502 物理性能 外觀 白色，無肉眼可見雜色物。致密塊狀型產(chǎn)品的表面應(yīng)無缺損、無裂紋。 密度及容量 致密塊狀型、致密園顆粒型：密度≥177。，多孔塊狀型，多孔碎塊狀顆粒型，人工眼臺：容量＜，孔隙率 12－60％，平均孔徑一般為 100－600μm。納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告 溶解性 條件：制品與離子水 1:99 的重量比混合，溫度 37℃，時間 24h，浸出液PH＝－。3 力學(xué)性能抗壓強度 致密塊狀型＞200MPa多孔塊狀型、多孔碎塊狀顆粒型、人工眼臺＞3MPa致密園顆粒型：單棵粒負(fù)荷力＞5N4 生物學(xué)性能 溶血試驗 溶血率≤5％ 細(xì)胞毒性試驗 細(xì)胞毒性 0－1 級 短期全身毒性試驗 經(jīng)口途徑無毒性靜脈注射急性全身毒性試驗 無毒性 Ames 試驗 誘變試驗陰性 致敏試驗 無過敏反應(yīng) 骨內(nèi)植入試驗 局部組織無反應(yīng)或輕度反應(yīng) 皮下植入試驗 無反應(yīng)或輕度反應(yīng) 無菌試驗 培養(yǎng)管中無菌生長 2．2 關(guān)鍵技術(shù)與技術(shù)方案 利用清華大學(xué)某市精細(xì)陶瓷實驗室的納米陶瓷復(fù)合粉體，采用冷等靜壓成型法，它的壓力從各個方面均勻傳遞，壓坯密度分布均勻，無孔隙，致密度高，強度高；經(jīng)按設(shè)定時間溫度曲線進(jìn)行中、高、低溫?zé)Y(jié)處理，進(jìn)一步提高產(chǎn)品強度；采用國際先進(jìn)的多功能程控加工中心，保證產(chǎn)品的加工精度；在冷等靜壓及燒結(jié)后的幾個關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)中對中間產(chǎn)品進(jìn)行 X－CT 檢測，以確保壓坯密度均勻，內(nèi)部無缺陷。 生產(chǎn)工藝過程采用了清華大學(xué)研制的配方混料、噴霧干燥造粒、冷等靜壓成型、按設(shè)定曲線燒結(jié)控制、高精度加工中心完成外形加工、X－CT 斷層檢測技術(shù)和專有技術(shù)等，從而保證了產(chǎn)品有較高的納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告技術(shù)含量和質(zhì)量性能等標(biāo)準(zhǔn)。 2．3 技術(shù)成熟度 該項目及產(chǎn)品是由清華大學(xué)某市精細(xì)陶瓷實驗室研制開發(fā)的，并得到醫(yī)學(xué)界的臨床配合，臨床效果極佳。其中納米陶瓷髖關(guān)節(jié)在國內(nèi)著名醫(yī)學(xué)專家郭興唐教授指導(dǎo)下，已進(jìn)行了數(shù)十例臨床應(yīng)用，并通過了著名醫(yī)學(xué)專家盧世璧院士的鑒定：各項應(yīng)用與檢測指標(biāo)都達(dá)到了世界先進(jìn)水平；人工眼臺在某市同仁醫(yī)院、上海、廣州、沈陽等醫(yī)院進(jìn)行了數(shù)十例臨床應(yīng)用，達(dá)到了預(yù)定的臨床目標(biāo)；其它人工骨材料也已開始進(jìn)入臨床階段。該項目擬開發(fā)的產(chǎn)品已在清華大學(xué)某市精細(xì)陶瓷實驗室進(jìn)行中試并在臨床應(yīng)用，已經(jīng)取得了生產(chǎn)和應(yīng)用方面的經(jīng)驗。研究與實踐證明該項目技術(shù)可靠，成熟度高，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到國際同類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，已具備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)條件。 3．設(shè)備選型設(shè)備清單如下：納米陶瓷復(fù)合人工髖關(guān)節(jié)與人工骨產(chǎn)業(yè)化示范工程可行性研究報告萬萬 萬萬 萬萬 萬萬 萬萬(萬萬萬) 萬萬1萬萬萬 5S 2 13 萬萬2萬萬萬萬萬 FOC15,20 2 16 萬萬3萬萬萬萬 PTX 1 45 萬萬4萬萬萬萬 Schaublin125CNC 2 14 萬萬5萬萬萬萬萬 4 14 萬萬6X萬CT萬萬萬 Bir ACTIS100 1 60 萬萬7萬萬萬萬萬 T8000D 2 萬萬8萬萬 S21CNC 2 50 萬萬9萬萬萬萬萬 Microfinis