本网讯 近日，由中南大学湘雅医院康复科蔡颖教授和中南大学材料学院赵明纯教授牵头组建的医工结合团队取得了新进展：在国际高水平著名期刊《材料地平线》（Materials Horizons）发表了题为“对结构-功能一体化的自抗菌含铜铝合金的全新见解：赋予铝合金一种新的功能（Fresh insights into structure–function-integrated self-antibacterial Cu-containing Al alloys: giving Al alloys a new function）”的原创性研究论文，自主研发出了自抗菌的铝合金材料。这是全球首次赋予铝合金抗菌功能，为铝合金在临床和康复领域的应用开辟了更广阔的前景。湘雅医院康复科蔡颖教授和材料学院宋转转硕士为共同第一作者，材料学院赵明纯教授和尹登峰教授为共同通讯作者。

康复科患者群体具有特殊性，因治疗周期长、合并多种慢性疾病、免疫功能低下且长期卧床等因素，极易感染各类病原体。病房设施、康复器械、患者用具以及医务人员的手是常见的传播病原体的媒介，进一步增加了患者感染的风险。此外，由于抗生素的反复使用，耐药菌大量出现，使感染问题更加复杂，甚至危及患者生命。因此，交叉感染的预防与控制是康复科临床工作中的重中之重。为应对这一挑战，中南大学湘雅医院康复科蔡颖教授与材料科学与工程学院赵明纯教授创新提出了“结构——性能——功能一体化”设计理念，将材料功能化并应用于康复医学领域，成功研制出含铜铝合金（Al-xCu）材料，赋予其抗菌功能的同时满足了对机械性能与耐腐蚀性能等多方面的要求。研究发现，Al-xCu合金材料通过富Cu金属间化合物以及释放的Cu²⁺与细菌的直接接触产生的协同作用，有效抑制了大肠杆菌和金黄色葡萄球菌在接触表面的繁殖，阻绝了接触感染的风险。该成果是全球首次赋予铝合金抗菌功能的创新突破。这种自抗菌铝合金材料既可用于医疗卫生机构及公共场所的扶手、座椅、门把手、水龙头、电梯按钮等高频接触的区域，同时在食品包装和家居生活用品领域也具有广阔的应用前景，为预防和控制交叉感染提供了有力保障。目前正在努力研究高效抗菌产品从实验室到医疗器械器材应用的转化。

Al-xCu合金的抗菌效果、腐蚀方式与抗菌机制示意图

此外，团队还在国际高水平著名期刊《极端制造》（International Journal of Extreme Manufacturing）发表了题为“生物功能钽基骨材料的最新进展：材料设计与生物活性（Recent advances in bio-functional Ta-based bone materials: materials design and bioactivity）”的综述论文，湘雅医院康复科和材料学院联合培养的伍满元硕士为第一作者，湘雅医院康复科蔡颖教授为唯一通讯作者，材料学院赵明纯教授和澳大利亚昆士兰大学Andrej Atrens教授为重要的共同作者，湘雅医院为第一作者单位兼通讯作者单位。该综述论文全面论述了多孔钽（pTa）骨材料在植入物开发中的最新进展，详细介绍了制造pTa植入物时探索的多种设计，包括基于表面形态、孔隙结构、合金化和功能化改性的优化方案。同时，综述还探讨了pTa植入物的体外细胞生物活性、体内动物成骨效果、临床应用及未来挑战。此综述论文为设计多孔钽骨材料在临床及康复医学领域的应用提供了切实可行的策略。

据悉，蔡颖教授带领的康复医学团队与赵明纯教授带领的材料研究团队，长期专注于医疗领域新材料的开发和应用，致力于材料的功能化，探究材料运用于多系统疾病的临床与康复治疗机制，相关工作已发表在Int J Extrem Manuf、Bioact Mater、J Magnes Alloys、Mater Horiz、Adv Healthc Mater、Acta Biomater、J Mater Sci Technol等国际高水平著名期刊上。

（一审：何美琴 二审：李丹妮 三审：李殷）