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    来源:www.shuoshisheng.net 发布时间:2019-12-20

    作者:俞思怡资料来源:人民日报发布日期:2017/7/4 12:05336005

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    新型组织诱导型生物材料:无骨折恐惧,植入陶瓷棒

    本报记者俞思怡《人民日报》(2017年7月4日第12版)

    植入无生命人工材料到人体内可诱导活体组织器官再生,并调动人体自身修复功能 这似乎只出现在科幻电影中,因为对于组织诱导生物材料,它并非遥不可及。 不久前,中国工程院院士、四川大学教授张兴东在长春举行的中国科协年会高级材料展上展示了一种骨诱导人工骨生物材料。植入人体后,可以调动人体自身的康复功能,形成新的组织。无异物反应,可实现人体的永久康复。

    生物陶瓷可以诱导骨组织形成,并开发生物材料开发的新方法。

    据介绍,这种人工骨生物材料是多孔磷酸钙生物陶瓷,是一种组织诱导生物材料 经过多年的研究,张兴东发现多孔磷酸钙生物陶瓷不仅具有良好的生物相容性,而且在一定条件下表现出骨诱导性,即无需额外的生长因子或活细胞即可诱导骨组织,因此在骨缺损的治疗中具有良好的应用前景。 “植入人体一段时间后,陶瓷中会形成新的骨骼,陶瓷本身会慢慢消失,最终成为人体骨骼。 "

    传统观念认为无生命的生物材料不能诱导组织再生或形成,因此在治疗骨缺损时,医生通常会将金属、聚合物和其他材料植入骨折的骨头中。这些材料的腐蚀和排斥给病人带来巨大的痛苦。

    张兴东和他的团队在20世纪80年代首次在中国开发生物活性陶瓷和涂层。 20世纪90年代,他创造了世界上唯一的骨诱导骨,并将其应用于临床实践。 在此基础上,他提出了“组织诱导生物材料”的颠覆性概念 这一概念赋予材料诱导组织形成或再生的生物学功能,为生物材料的发展开辟了一条新的途径。

    由于缺乏对人体神经和体液系统的控制,体外组织培养技术的应用可能会出现风险 能够诱导组织再生的材料的优点在于调动人体自身的力量,在人体环境中再生,降解转化为身体的一部分,不留下异物,具有更好的修复效果。

    张兴东团队开发的骨诱导人工骨生物材料是目前世界上第一个硬组织诱导生物材料产品。自2013年临床应用以来,已在数万例病例中使用,疗效良好。 此外,他的人工关节羟基磷灰石涂层技术已达到世界先进水平,临床应用近10万次。 目前,以骨诱导骨为代表的一批产品已经获得医疗器械注册证书,实验室已经开发出了第二代承重骨诱导骨和胶原水凝胶软骨诱导材料等多种产品。

    具有较强拉伸力的再生人工韧带具有很大的临床应用价值。除了治疗骨缺损外,诱导组织再生的理论也已成功应用于软组织,如再生韧带和中枢神经。 在材料展上,上海宋丽生物技术公司展示了世界上第一个由他们开发的具有组织诱导功能的生物人工韧带,其中一些已经超过了世界上最先进的人工韧带。

    跑步和其他日常活动可能会导致韧带损伤,尤其是膝关节前交叉韧带。一旦损坏发生,需要手术来修复。 “我们研制的人工韧带是以松质纤维蛋白原和可吸收材料混合为原料,通过静电纺丝制备的一种超亲水、胞外基质样生物复合支架材料。它是一种软组织诱导生物材料 宋丽生物学主席何洪兵说,这种材料植入体内后,它会一层一层降解,同时再生组织,诱导人体自身组织生长成韧带,并逐渐进化成自己的韧带组织。

    据报道,以法国LARS韧带为代表的合成人工韧带由聚酯制成,无法吸收或再生。 同时,产品的使用寿命有限,长时间后韧带可能会松弛断裂。 “由可再生生物材料制成的人造韧带可以被吸收和再生。静电纺丝技术相对简单。它可以降低成本,同时达到更好的疗效和安全性。 "

    他洪兵说,人体膝关节通常需要承受1500公斤至2000公斤的拉力,植入后可吸收韧带需要逐渐降解、吸收和再生。初始强度通常需要达到承载力的2-3倍,以确保材料的正常使用。 目前,松力生物制备的人工韧带突破了这一技术瓶颈,拉力达到4000公斤。

    目前,上海宋丽生物技术公司的人工韧带已在大型动物山羊上成功测试。 山羊的抗拉强度接近人体,对今后在人体上的应用具有很大的参考价值。 他洪兵说,该公司将与骨科专家合作开发满足骨科实际需求的产品。 韧带重建的主要问题之一是缺乏合适的人工韧带,所以自体韧带主要用于临床 然而,身体是从东墙取出来修复西墙的,也就是说,拉动自己的肌腱来修复自己的韧带,这会造成新的损伤并削弱自己的组织。因此,可再生人工韧带具有很大的临床应用价值。 上海交通大学附属第六人民医院运动医学科主任赵金钟说

    作为平台技术,软组织诱导生物材料可制成韧带以外的各种软组织替代物,以及一系列组织修复材料,包括心脏贴片、腹膜贴片、膀胱贴片、脑膜贴片、矫形填充材料、人造血管等。 将来,更多的患者可能会从诱导型组织再生材料的开发中受益。

    诱导型组织再生材料的研究方兴未艾,是未来生物材料发展的重要方向。

    以诱导型组织再生材料为核心的新一代生物材料已成为生物材料发展的方向和前沿,并将在未来10-20年成为生物材料产业的主体。必须通过产学研合作创新抢占制高点。 ”张兴东说道

    在何洪兵看来,中国目前在可再生生物材料领域处于世界前列。 2016年5月,张兴东当选为国际生物材料科学与工程学会联合会主席。这是自联合会成立以来,中国科学家首次担任这一职务。 “这表明我们最初的发现已经得到国内外的认可。中国的生物材料科学与工程不仅成功地进入了世界舞台,而且进入了舞台的中心。 ”张兴东说道 由于未来前景良好,新一代可诱导组织再生的生物材料已被列为国家“十三五”重点项目“生物材料的研发和组织器官修复替代”的重点和核心

    生物材料的应用市场也非常广阔,涵盖牙科、血管支架、骨科、伤口修复等许多领域。市场规模非常大 他洪兵说,传统的组织工程材料是不可降解的,基本上以异物的形式存在于体内,活性较差。它们可能对人体产生排斥反应,有时甚至在治疗疾病的同时引发新的疾病。"因此,诱导型组织再生材料是未来生物材料发展的重要方向." "

    对于未来,他洪兵有着明确的理解和规划:“总体而言,中国生物医用材料的生产能力,尤其是高端产品,与国际先进水平仍有很大差距。我希望我们能够跨越式地建设新一代生物材料产业体系,摆脱落后局面。” "

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