鍾仁傑特聘教授榮獲國家新創獎

第21屆國家新創獎-學研新創獎

獲獎項目簡介

題目 :

表面充氫金屬植入物之製備與應用

Preparation and Application of Surface Hydrogen-Charged Metal Implants

獲獎項目簡介 :

金屬材料廣泛運用於生醫材料領域，可作為手術器械、人工關節、心臟瓣膜座、血管支架、骨科固定器，以及牙科補綴材料等。而就身體受創傷後所進行的醫療手段，則可將金屬材料所製成之諸如螺絲釘、骨板、骨釘之類的骨科植入物組件，以保障骨折部位的穩定性，且有助於骨骼癒合的進展。但這些金屬材料在體內使用時常遇到磨損、腐蝕和局部發炎等問題。

本研究使用表面氫化技術改善金屬植入物之生物相容性，可應用於316L不鏽鋼、鎳鈦合金、鈦六鋁四釩與鈷鉻鉬合金。在實驗中，我們對選定的金屬材料進行了表面氫化處理，並通過X光繞射、循環伏安法和熱脫附分析來確認氫氣的吸附效果。結果顯示，氫化後的金屬材料在親水性和近骨機械性質都有所改善，材料的楊氏模量和硬度降低，從而提升了生物相容性。此外體外實驗中氫氧基磷灰石的沉積增加表明氫化處理有助於骨細胞的生長，細胞實驗的數據顯示處理後的材料生物相容性明顯提升，動物實驗的結果顯示表面氫化後的材料具有絕佳的骨整合性並降低發炎反應，顯示表面氫化技術在提升骨植入物臨床效果和耐久性方面的潛力。相關成果已發表四篇SCI論文並獲選封面及獲准兩項專利。

已發表論文

1. Thu-Trang Nguyen, Chih-Chien Hu, Bo-Yan Chou, Ching-Yi Chou, Guan-Yi Lin, Yu-Chen Hu, Yan-Lin Chen, Wei-Tung Hsu, Zi-Sheng Lin, Yueh-Lien Lee, Chih-Hsuan Chen, Hung-Wei Yen* and Ren-Jei Chung*, “Evaluating Hydrogenated Nickel-Titanium Alloy for Orthopedic Implant”, Journal of Materials Research and Technology, 18, 1115-1123. (2022) (SCI)

2. Yu-Chien Lin, Chih-Chien Hu, Thu-Trang Nguyen, Udesh Dhawan, Ching-Yi Chou, Yueh-Lien Lee, Hung-Wei Yen*, Yi-Jie Kuo* and Ren-Jei Chung*, “Study on surface hydrogenated Ti6Al4V alloy for orthopedic implants”, Journal of Materials Research and Technology, 28, 1504-1513. (2024) (SCI)

3. Yu-Chien Lin, Udesh Dhawan, Yen-Chen Liu, Yueh-Lien Lee, Xinke Liu, Hung-Wei Yen*, Chih-Chien Hu* and Ren-Jei Chung*, “Electrochemical hydrogen charging treatment for hydrogenated 316L stainless steel induced hydrogen therapy for orthopedic implantation”, Surface & Coatings Technology, 479, 130499. (2024) (SCI)

4. Yu-Chien Lin, Chih-Chien Hu, Wai-Ching Liu, Udesh Dhawan, Yu-Chieh Chen, Yueh-Lien Lee, Hung-Wei Yen*, Yi-Jie Kuo* and Ren-Jei Chung*, “Hydrogen-Treated CoCrMo Alloy: A Novel Approach to Enhance Biocompatibility and Mitigate Inflammation in Orthopedic Implants”, Journal of Materials Chemistry B, 2024, 12, 7814-7825. (2024) (SCI) (Journal Outside Front Cover)

已獲得專利

1. 充氫鐵合金的製備方法；中華民國；I839078。(鍾仁傑, 周青誼, 劉彥承, 周柏言, 林宇謙, 黃孝惇)(國立台北科技大學)
2. 充氫鈦合金的形成方法；中華民國；I845123。(鍾仁傑, 周青誼, 劉彥承, 林宇謙, 黃孝惇, 胡志堅, 周柏言)(國立台北科技大學, 長庚醫療財團法人林口長庚紀念醫院)