在紡織行業向“大健康”領域延伸的浪潮中,如何將傳統紡織技術與醫學、材料學深度結合?如何在醫用紡織品、智能穿戴等領域實現突破,為行業轉型升級提供鮮活樣本?《中國紡織報》記者近日專訪了青島大學教授房寬峻,探尋其團隊在“紡織+大健康”領域的探索歷程與未來愿景。
學科交叉尋找跨界融合基因
作為山東省高峰學科負責人、深耕紡織印染綠色技術的研究者,房寬峻早年便通過活性染料連續無鹽清潔染色技術、廢水近零排放技術等成果,為行業節能減排提供了重要技術支撐。近年來全球健康產業的爆發式增長,讓肩負著學科發展使命的房寬峻敏銳地意識到,紡織作為與人體接觸最密切的材料領域,天然具備向醫療、防護場景延伸的可能性。
至關重要的是,青島大學的學科生態也成了跨界的“催化劑”。這所擁有國家級特色專業紡織科學與工程和省級臨床重點專科的綜合性大學,為紡織與醫學的交叉融合搭建了天然橋梁。
“我們擁有紡織工程學院的技術積累、附屬醫院的臨床資源,為什么不試試讓紡織材料參與‘治病救人’?”房寬峻的提議,迅速凝聚成團隊的戰略方向。從醫用紡織品的基礎研究,到智能穿戴設備的原理探索,團隊的跨界之旅正式啟航。
近年來,口罩等防護用品的需求增長成為加速跨界的“助推器”。基于靜電紡絲納米纖維的研究基礎,房寬峻團隊僅用3個月就開發出透濕透氣性優異的納纖膜防護口罩。該口罩采用多層納米纖維膜復合結構,納米纖維直徑只有一兩百納米,強度低,過濾效率達95%以上,透氣性和舒適性遠超普通無紡布口罩。當這款口罩被選定為2022年北京冬奧會運動員定制防護裝備時,團隊意識到:紡織與大健康的融合,不僅是技術創新,更是社會責任的擔當。
房寬峻告訴記者,這款定制口罩是其帶領團隊與愉悅家紡有限公司(以下簡稱“愉悅家紡”)產學研合作的又一成果。與愉悅家紡10多年的產學研合作,讓團隊深刻感知市場變化。“企業的轉型需求為跨界提供了持續動力。當企業從傳統家紡產業向大健康產業融合發展時,我們的研究必須同步升級。”據介紹,雙方聯合開發的遠紅外理療產品,正是基于企業對中老年健康市場的洞察。這種“需求導向”的研發模式,讓實驗室成果與市場需求始終同頻共振。
硬核突破“卡脖子”難題
人造血管研發是房寬峻團隊近年來挑戰的又一個硬核領域。
人造血管在臨床上分為大口徑和小口徑兩種類型。臨床常用的大口徑人造血管(直徑>6mm)主要用于主動脈疾病治療、外周大血管疾病治療和心臟大血管手術等重要領域,但國內長期依賴進口,價格高達2萬元/根-4萬元/根,且供應緊張。“動脈夾層(特別是A型)是一種需要緊急處理的致命性疾病。患者發病后,若不能及時置換病變血管段來重建主動脈血流通道,48小時內死亡率超50%,國產化是生命攸關的任務。”房寬峻說,此外,在胸腹主動脈瘤、主動脈縮窄等疾病的主動脈置換術中,大口徑人造血管同樣發揮著關鍵作用,幫助恢復正常的血流動力學狀態。
研發初期,團隊面臨“無設備、無工藝、無標準”的困境:國外設備技術封鎖,國內無先例可循。經過無數次失敗和改進,房寬峻團隊在仿生結構設計、精密織造工藝和生物涂層技術等方面實現關鍵突破:選用微米級紗線織造,其編織密度達每英寸數百針以上,構造適合內皮細胞黏附的孔徑尺寸,利于內皮細胞的攀爬增長;表面的微孔化、多孔化,增加了內皮細胞與材料的結合力,實現長期抗血栓;生物涂層材料改性后血管表面結構能夠適應人體血液進行自適應調節,產生了良好的抗凝血作用。經過溶血實驗、血小板黏附實驗等一系列實驗,證明人造血管具有優異的血液相容性。
“這個過程可謂‘摸著石頭過河’,完全依靠自主創新來設計開發整套生產系統。”房寬峻說,目前,團隊已先后攻克了小動物試驗和大動物試驗中的各項技術難關,臨床試驗完成過半,初步結果顯示,研發的大口徑人工血管各項指標已達到進口產品水平,有望實現國產化突破,改變長期依賴進口的局面。
在智能可穿戴領域,團隊通過納米碳素材料與纖維的復合技術,將高導電性的碳基材料(如碳納米管、石墨烯等)與傳統紡織纖維結合,制備出具有遠紅外光發射功能的復合纖維。通電后,該纖維可發射與人體遠紅外光(8微米-14微米)高度匹配的電磁波,相似度達85%以上。“其核心機理是通過電致激發納米碳素材料的電子躍遷,釋放特定波長的遠紅外光,從而模擬人體自然輻射,增強生物效應。”房寬峻說。
構建“‘衣’療健康”產品矩陣
基于跨學科技術突破,房寬峻團隊構建起豐富的“‘衣’療健康”產品矩陣。在碳基電致遠紅外光纖維領域,團隊開發的復合纖維不僅具備理療功能,還因納米碳素材料的抑菌特性,對常見致病菌抑菌率超90%。依托該技術的披肩、床墊、汽車座椅等系列產品,形成“穿在身上的理療師”應用場景,以輕薄安全的特性遠銷海內外。
針對納米纖維材料的行業痛點,團隊創新無針靜電紡納米纖維膜制備技術,攻克過濾效率與通氣阻力的矛盾,研發出高效低阻空氣過濾材料及高透濕防風防水復合面料。建成的3條規模化生產線覆蓋汽車空濾、醫用口罩、戶外裝備等多領域,其中高透濕“納纖膜”口罩因可重復使用、親膚舒適,至今仍受消費者青睞。
市場反饋顯示,這類融合產品在老年群體和慢性病患者中接受度顯著。如電致遠紅外光理療床墊通過物理殺菌和低溫保暖功能,替代傳統化學藥劑,提升健康睡眠體驗;納米纖維面料則為戶外運動者解決透濕性難題,推動功能性服飾升級。
從技術轉化看,房寬峻團隊已累計申請專利138件,授權77件,實現從實驗室到產業化的高效銜接。
談及未來的發展和面臨的挑戰,房寬峻表示,傳統紡織思維向醫療安全思維的轉變是關鍵,需始終將產品安全性置于首位。未來1-3年,團隊計劃聚焦人造血管、紅外纖維等領域深化市場導向研發,并探索人工智能、中醫藥與智能穿戴技術的融合路徑,進一步拓展“‘衣’療健康”場景。
在房寬峻看來,隨著健康需求的持續釋放,紡織與大健康融合領域有望在5-10年內迎來指數級增長。這既需要科研機構發揮學科交叉優勢,也離不開政府政策引導與產學研協同,推動更多“會理療的紡織品”從實驗室走向大眾生活,讓紡織產業成為健康中國建設的新載體。
從納米纖維口罩的應急創新,到人造血管的臨床突破,房寬峻團隊的實踐印證:傳統產業的升級密碼,藏在跨界融合的創新思維里。當紡織纖維開始“對話”人體健康,一個“‘衣’療健康”的全新時代正徐徐開啟,等待更多創新者共同編織。















