【文章內容簡介】 的生物醫(yī)用材料需求量己達 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 億美元納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(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年矯形及相關產品 36 億美元以上，占全世界的 50％，歐洲占 30％，亞洲占 16％。 據統(tǒng)計資料顯示，市場現狀為： 人工髖關節(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 100 萬套/年的潛在市 場，僅 20222022 年需手術者就約為 510 萬套/ 年 人工眼球：全世界每年需 10 萬個國內臨床每年約 1 萬例 人工骨：國內每年骨缺損和骨損傷患者約 300 萬人。 人工牙齒：國內缺牙、牙損患者達人口總數的 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)院的臨床應用也受到醫(yī)務工作者和患者的好評；人工牙齒也己進入臨床。由于該項目開發(fā)的納米復合生物活性陶瓷材料具有較高的科技含量和良好的應用效果，可望迅速打開銷路，占領市場，達到銷售目的。隨著社會和醫(yī)學事業(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。納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(yè)化示范工程可行性研究報告 4．公司銷售措施 為保證銷售目標的實現，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)系網絡，采取科、工、貿合作的有效辦法，提高了開發(fā)市場的速度。 科研機構： 國內：與某市精細陶瓷實驗室(國家重點實驗室)、某市大學人民醫(yī)院、***醫(yī)院、**醫(yī)院、Aa 醫(yī)院、 bb 醫(yī)院、 cc 大學、dd 醫(yī)科大學、某市大學 ee 學院等有合作關系 國際：********** （3）利用現代化的電子商務渠道，形成了有公司自己特色的渠道暢通、設備先進的國際市場信息網。并通過 Inter 網制作了 Web主頁，進行網上宣傳與銷售。 （4）建立具有專業(yè)技術的銷售人才隊伍，公司各銷售網點都有熟知生物醫(yī)用材料及制品的應用與開發(fā)技術的銷售業(yè)務骨干，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，有靈活的銷售政策。項目產品屬高科技產品，符合國家的高新技術產業(yè)政策。因此該項目產品市場可觀，前景廣闊。 5．產品方案及建設規(guī)模根據產品市場現狀及未來發(fā)展預測，確定產業(yè)化的產品品種方納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(yè)化示范工程可行性研究報告案及年生產能力如下：序號 產品名稱 產量1 納米陶瓷復合人工髖關節(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 齒科修復材料 500kg 從加工原料需要量分析，該項目建設規(guī)模為年處理納米粉、HA粉共 13t 左右。根據市 場需要，可拓寬生產其它品種人工骨。第四章 廠址選擇及建設內容 1．廠址選擇 （1）地理位置 該公司位于某市中關村科技園區(qū)上地信息產業(yè)基地，占地面積20 畝。具體地點位于某市某區(qū)信息產業(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 11602039。，屬溫帶季風氣候，四季分明，冬季寒冷干燥，夏季炎熱潮濕，春季干旱多風，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。全年主導風向為南風，次主導風向為北風，年平均風速 。納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(yè)化示范工程可行性研究報告 2．建設內容廠區(qū)內現有二個車間和一個產品研究檢測中心，總建筑面積 平方米。其中，人工髖關節(jié)制造車間 2022 平方米，人工骨制造車間 2022 平方米，產品研究檢測中心 平方米。 該生產場地為某某生物醫(yī)用材料有限公司為進行納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(yè)化項目而租賃的，租期 30 年，產權為某市東北旺農場所有。 因此，該項目不需新建廠房，只需對現有廠房進行改造即可。廠房改造內容主要為安裝通風設備及部分內裝修，使其生產環(huán)境達到生物材料生產的標準，現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，根據需要按產品生產工藝流程設計、安裝各種機器設備，組成不同生產線。第五章 工藝技術路線、設備選型及主要技術經濟指標 1．項目依托的技術成果水平 該項目依托清華大學某市精細陶瓷實驗室（國家級新型陶瓷與精細工藝重點實驗室）的中試研究成果，在中試基礎上由國家級專家按產業(yè)化規(guī)模進行設計生產，主要產品已獲國家醫(yī)藥監(jiān)督管理局批準和國家指定單位的檢測，在符合國家標準的前提下進行生產。該項目的整個工藝流程都進行了中試驗證，現僅在擴產、加工的自動化水平和質量保證體系上加以提高。按產品分類，對不同的生產車間分別建立生產與質量評價管理體系。 納米陶瓷復合人工髖關節(jié)的主要技術特點是用納米陶瓷復合材納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(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精細陶瓷實驗室提供，該項目曾獲某市科技進步一等獎。由于納米化它的抗彎強度可以達到 900－1100MPa，而韌性達到 9－12MPam 1/2，各項技術指標均已由醫(yī)管局認定并符合國際標準和國家醫(yī)藥監(jiān)督管理局認定的指標。其特點是生物相容性好，耐磨性好，基本不產生腐蝕，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，既保證了產品質量，又提高了成品率。采用 X－CT 無損評價技術，對納米股骨頭進行檢測與評價，保證了產品的可靠性和安全性。為增加股骨柄的生物相容性，該生產工藝的又一特點是在股骨柄上噴涂梯度層，再噴涂納米復合的 HA。這樣既保證了涂層的結合強度，又保證了生物活性 HA 涂層的長期可靠性。該項目生產的產品就是納米陶瓷復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 關節(jié)。 這些綜合技術使人工髖關節(jié)可安全可靠地長期使用。今后發(fā)展為將產品的設計生產與用戶需求一體化，按用戶的尺寸需求訂制生產。 在人工骨生產方面，重點是保證磷酸鈣骨修復材料達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合材料中。 另外在多孔磷酸鈣復合材料中，用三維成型辦法制造復雜植入件，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 進行強化增韌有原位生成的 HA 自增韌強化作用。這是該生產工藝的又一特點。整個產品指標已達到國家醫(yī)藥監(jiān)督管理局指定單位檢測的認定水平，并獲得醫(yī)管局的指標認定文件或批準生納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(yè)化示范工程可行性研究報告產的證書。 2．關鍵技術及產品的產業(yè)化研發(fā)內容和技術方案 2．1 產品質量標準 （1）人工髖關節(jié)標準執(zhí)行《外科植入用半髖或全髖關節(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)標準 QC/KSQ002－1999。 外觀及尺寸等主要參照 YY0118－1993 《髖關節(jié)假體》制定，密度、化學組成、顯微結構、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 標準執(zhí)行。 有關技術性能指標如下：髖關節(jié)技術質量指標表序號 項 目 指 標1 密度 ≥2 化學組成 ZrO2＋HfO 2＋Y 2O3＋CeO 2＋Al 2O3≥99%Y2O3 －54％HfO2 ≤5%Al2O3 ≤%其它氧化物＜％3 顯微結構 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 細胞毒性試驗 細胞毒性 0－1 級11 染色體畸變試驗 畸變細胞率＜5%納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(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15 骨內植入試驗 局部組織無反應或輕度反應 （2）人工骨、齒科修復材料及 HA 制品標準執(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)標準 Q/ZSQH631－1998。 化學組成主要參照美國試驗與材料學會 ASTMF1185－1988《外科植入用羥基磷灰石陶瓷組分標準規(guī)范》、YY0305－1998《羥基磷灰石生物陶瓷》和 ASTMF1088－1987《外科植入用 β－磷酸三鈣標準規(guī)范》制定。溶解度試驗、密度試驗、粒度分級及試驗引用YY035－1998 標準。 有關技術性能指標如下：人工骨技術質量指標表序號 項 目 指 標1 化學組成 純羥基磷灰石產品 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。致密塊狀型產品的表面應無缺損、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。納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(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：單棵粒負荷力＞5N4 生物學性能 溶血試驗 溶血率≤5％ 細胞毒性試驗 細胞毒性 0－1 級 短期全身毒性試驗 經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 骨內植入試驗 局部組織無反應或輕度反應 皮下植入試驗 無反應或輕度反應 無菌試驗 培養(yǎng)管中無菌生長 2．2 關鍵技術與技術方案 利用清華大學某市精細陶瓷實驗室的納米陶瓷復合粉體，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；經按設定時間溫度曲線進行中、高、低溫燒結處理，進一步提高產品強度；采用國際先進的多功能程控加工中心，保證產品的加工精度；在冷等靜壓及燒結后的幾個關鍵工藝環(huán)節(jié)中對中間產品進行 X－CT 檢測，以確保壓坯密度均勻，內部無缺陷。 生產工藝過程采用了清華大學研制的配方混料、噴霧干燥造粒、冷等靜壓成型、按設定曲線燒結控制、高精度加工中心完成外形加工、X－CT 斷層檢測技術和專有技術等，從而保證了產品有較高的納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(yè)化示范工程可行性研究報告技術含量和質量性能等標準。 2．3 技術成熟度 該項目及產品是由清華大學某市精細陶瓷實驗室研制開發(fā)的，并得到醫(yī)學界的臨床配合，臨床效果極佳。其中納米陶瓷髖關節(jié)在國內著名醫(yī)學專家郭興唐教授指導下，已進行了數十例臨床應用，并通過了著名醫(yī)學專家盧世璧院士的鑒定：各項應用與檢測指標都達到了世界先進水平；人工眼臺在某市同仁醫(yī)院、上海、廣州、沈陽等醫(yī)院進行了數十例臨床應用，達到了預定的臨床目標；其它人工骨材料也已開始進入臨床階段。該項目擬開發(fā)的產品已在清華大學某市精細陶瓷實驗室進行中試并在臨床應用，已經取得了生產和應用方面的經驗。研究與實踐證明該項目技術可靠，成熟度高，產品質量達到國際同類產品標準，已具備產業(yè)化生產條件。 3．設備選型設備清單如下：納米陶瓷復合人工髖關節(jié)與人工骨產業(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