从基础研究到临床应用，医用高分子材料自主研发刻不容缓

一、医用高分子材料行业概述

根据观研报告网发布的《中国医用高分子材料行业发展趋势研究与投资前景预测报告（2023-2030年）》显示，医用高分子材料由高分子化合物基体与添加剂构成，用于制造医疗器械与药品制剂的聚合材料，包括医用塑料、医用橡胶、医用纤维及粘合剂等。医用高分子材料种类繁多，各种材料的来源及性质各有所不同。按照材料来源划分，医用高分子材料可以分为天然医用高分子材料与合成医用高分子材料，其中合成医用高分子材料分为可降解合成医用高分子材料与不可降解合成医用高分子材料。

医用高分子材料分类(按材料来源及性质)

资料来源：观研天下数据中心整理

生物医用高分子材料因与人体组织和器官组成和结构类似，在临床应用十分广泛。近年来，生物医用高分子市场占比高达50%左右，在众多种类的医用材料中独占鳌头。国家十四五规划中重点提到“加快发展生物医药等产业，做大做强生物经济”，以及在《中国制造2025》中强调“大力推动生物医药及高性能医疗器械突破发展”，生物材料行业在国家鼓励和扶持下显现出一片朝阳气象，医用高分子材料作为占比最高的部分，极具商业价值和投资意义。

资料来源：观研天下整理

二、医用高分子材料经历80年的演变，研究热点不断更新

医用高分子材料的发展历程可以追溯到上个世纪中叶以来，经历了多个阶段的演进。以下是医用高分子材料的主要发展历程：

早期阶段（20世纪50年代以前）：在早期，医用高分子材料的应用非常有限。最早的医用高分子材料之一是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），它用于制造人工眼角膜（角膜突破手术的一种替代方法），这一时期的应用主要集中在眼科和一些外科手术中。

生物相容性材料的出现（20世纪50年代至60年代）：在20世纪50年代末和60年代初，研究人员开始寻找更具生物相容性的材料，这导致了生物相容性高分子材料的研究和开发，如聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸等，这些材料被广泛用于制造医用设备和生物医用品。

可吸收材料的兴起（20世纪70年代以后）：20世纪70年代以后，可吸收高分子材料的开发成为一个重要领域。可吸收聚合物，如聚乳酸和聚乙酸乙烯酯，开始被用于制造可吸收的缝线、骨科植入物和缓释药物输送系统，这些材料可以在一段时间内分解并被人体代谢，减少了二次手术的需求。

生物材料工程的兴起（20世纪80年代以后）：在20世纪80年代，生物材料工程作为一个跨学科领域开始崭露头角。这一领域将工程学、生物学和材料科学相结合，旨在设计和开发具有特定功能的生物医用材料，如人工心脏瓣膜、组织工程材料和药物输送系统。

纳米医学和生物医学材料的崛起（21世纪初）：进入21世纪，纳米技术开始应用于医学和医用高分子材料的领域。这一趋势导致了一系列创新的应用，包括纳米粒子药物输送系统、纳米医学影像和纳米材料作为治疗工具。

随着医疗科技的不断进步和发展，医用高分子材料的研究热点也从药物递送、基因递送、生物活性聚合物支架发展到癌症治疗、光热疗法、影像诊断等。

基于ESI和Citespace的生物医用高分子材料研究前沿及热点

资料来源：《生物医用高分子材料学科研究前沿热点追踪》、观研天下数据中心整理

观研天下分析师观点：目前我国对医用高分子材料的研究仍然停留在基础研究阶段，主要集中于老鼠和兔子等小动物模型，为了实现从实验室到临床的全面转化，必须建立和使用更合理的动物模型，甚至是大型动物模型，如猪和猴子等。

三、需求紧迫供给薄弱，医用高分子材料自主研发刻不容缓

1、需求端紧迫

由于我国在医用高分子材料上的研究起步较晚，目前行业整体的生产水平较为落后，大多数生产原材料和加工设备主要依赖进口，而且行业的生产周期长、投入的资金多，行业进入壁垒较高。此外，近几年来，中美贸易摩擦持续反复，美国提出对塑料及其制品等从中国进口的一系列产品加征25%的关税，仅医用超高分子量聚乙烯（UHMWPE）一种材料就曾多次被提价20%~50%，对此中国也出台了相应的反制措施，这也在一定程度上为医用高分子材料行业的进出口加大了不确定性，目前我国60%以上的医用高分子材料依靠进口。

在此背景下，我国医疗行业亟需在医用高分子材料上实现突破，确保医疗健康产业发展的安全性和独立性。在新冠疫情期间，快速检测抗体试纸、呼吸机和ECMO等医疗用品的一时紧缺，也再次暴露了我国医用高分子材料自主研发能力弱的短板，在一定程度上影响了抗疫救援，发展医用高分子材料对当前中国而言刻不容缓。

2、供给端薄弱

由于医用高分子材料具有一定的技术壁垒、资金壁垒和政策壁垒，产业的地区集聚性和个体集中性较为明显。其头部生产企业（例如，巴斯夫、拜耳、伊斯曼化学、陶氏化学和科腾高性能聚合物等）主要分布在美国、墨西哥、日本、马来西亚、泰国、德国等地，并在各自的上、中游企业之间建立了较强的产业协同效益，形成了强强联合。

资料来源：观研天下整理

中国是全球医用高分子材料消费的重点区域之一，但由于医用高分子材料多数与人体直接接触，甚至替代人体内的组织器官，对生产企业实力要求高。在我国医用高分子材料市场中，大多数企业以中低端产品生产为主，未能与中游企业建立良性促进发展关系，导致中国医用高分子产业整体利润空间压缩，企业发展受发达国家钳制。

四、含氟高分子材料性能优势显著，医疗应用场景极为广阔

在高分子材料中，含氟高分子材料得益于其卓越的化学惰性、生物相容性和抗凝血性能被广泛应用于医疗领域。

含氟高分子材料在医疗应用中的关键地位

资料来源：观研天下数据中心整理

其中，PTFE 是应用最广泛的氟材料，占据超过 50%的含氟高分子材料市场，主要产品包括悬浮树脂、分散树脂和浓缩分散液。当前PTFE已经被成功地用于制作人体器官，如PTFE膨体人造血管、人工肺透析膜、心脏修补膜等，这些含氟高分子材料能够帮助改善患者的健康状况。以膨体聚四氟乙烯（ePTFE）为例，具有非常强的生物相容性，不会引起机体的排斥。同时还具有多微孔结构，可以用于多种康复解决方案，包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整形外科的手术缝合，从而使医生和病人都能从中获益。医疗产品能够与机体本身的组织协调共处，并恢复其正常功能。

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含氟高分子材料还被广泛应用于药物载体、人工器官、医疗器械等领域。例如，可以将药物包裹在含氟高分子材料中，然后植入人体，缓慢释放药物以治疗疾病。另外，含氟高分子材料还可以用于制造人工晶体、隐形眼镜等医疗器械。根据《中国氟化工产业发展白皮书（2021）》，2016年以来，我国主要含氟高分子材料（PTFE、PVDF、FEP、FKM）的产量由2016年的14.60万吨增长至2021年的20.98万吨，年复合增长率为7.5%。随着人口老龄化趋势和健康意识的提高，医疗和生物医学领域对含氟高分子材料的需求也在持续增长，预计含氟高分子材料市场规模将持续扩大。

五、医疗耗材领域需求较大，引石化巨头入局

伴随着医学技术和生物技术的不断发展以及人们对健康的日益重视，国内医药企业对医用高分子材料的需求逐年增加。数据显示，2017-2021年，我国医用高分子材料行业市场规模由824.84亿元增长至2469.98亿元，年复合增长率为31.55%，远超行业的平均水平。为改变医用高分子材料依赖进口的局面，众多石油化工企业进入医用高分子材料赛道。其中，中国石化在医用材料领域布局较多，中国石油则专门成立了炼化销售与新材料子集团，指明公司研发重点包括医用高分子材料。但当前国内石油化工企业多以生产医用聚烯烃为主，同质化明显，低值耗材领域逐步实现了国产替代，高价值产品布局不足。

国内外石油化工巨头医用材料布局

资料来源：观研天下数据中心整理

具体来看，骨科植入、血管介入、眼科、血液净化等医疗器械，此类对安全至关重要、生产使用必须严格控制、限于某些专科使用且价格相对较高的医疗耗材领域对医用高分子材料的需求占比较高，考虑到城镇化、人口老龄化、职工医疗保险、城镇医疗保险、农村医疗保险（新农合）广覆盖的发展趋势等因素，预计未来市场增速均高于10%，具有较好市场前景。

资料来源：观研天下整理

观研天下分析师观点：随着医用高分子材料市场规模的持续扩容，可降解高分子材料受到的关注也越来越多。相比普通高分子材料，可降解高分子材料由于其可降解、低污染的优点在医疗包装、一次性医疗器械等医疗废弃物方面有广阔的应用前景。（LZC）