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生物陶瓷可诱导骨组织生成 开拓生物材料发展新途径

-将无生命的人工材料植入人体可以诱导活体组织和器官的再生,并调动人体自身的修复功能。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,开发新的生物材料开发途径

-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。“在植入人体一段时间后,陶瓷中会形成新的骨骼。陶瓷本身将慢慢消失,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和器官的再生或形成。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处。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。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。由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。

-拉力较强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已成功应用于再生韧带、中枢神经等软组织。在材料展览会上,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,其中一些韧带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。损伤一旦修复,就需要手术。我们研制的人工韧带是一种超亲水、胞外基质样的生物复合支架材料,是一种软组织诱导生物材料,以松质纤维蛋白原和可吸收材料为原料,通过静电纺丝制备而成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,人造韧带是以法国LARS韧带为代表的合成材料,由聚酯制成,无法吸收或再生。同时,服务器

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。