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中国院士研发生物陶瓷材料可诱导骨骼再生

导读: 这种人工骨生物材料就是多孔磷酸钙生物陶瓷,是组织诱导性生物材料的一种。

在人体内植入无生命的人工材料,就能诱导生命组织器官再生,调动人体自身修复功能。这种看似只能出现在科幻电影里的场景,因为有了组织诱导性生物材料,并非遥不可及。不久前,在长春举行的中国科协年会先进材料展上,中国工程院院士、四川大学教授张兴栋展示了一种骨诱导性人工骨生物材料,将它植入人体后,就能调动人体自身的康复功能,形成新的组织,既无异物反应,又可实现人体的永久性康复。

生物陶瓷可诱导骨组织生成,开拓生物材料发展新途径

据介绍,这种人工骨生物材料就是多孔磷酸钙生物陶瓷,是组织诱导性生物材料的一种。经过多年研究,张兴栋发现,多孔磷酸钙生物陶瓷不仅具有良好的生物相容性,在一定条件下还表现出骨诱导性,即不用外加生长因子或活体细胞就可以诱导骨组织生成,在治疗骨缺损方面有很好的应用前景。“植入人体内过一段时间,陶瓷中会形成新骨头,陶瓷本身会慢慢消失,最终转变为人骨。”

中国院士研发生物陶瓷材料可诱导骨骼再生

传统观念认为,无生命的生物材料不可能诱导组织器官再生或形成,因此治疗骨缺损时,医生通常向断骨处植入金属、高分子等材料,这些材料的腐蚀、排异特性给患者带来很大的痛苦。

张兴栋和他的团队上世纪80年代在国内率先研发出生物活性陶瓷及涂层等。上世纪90年代,他又首创迄今国际唯一的骨诱导人工骨并应用于临床。在此基础上,他提出了“组织诱导性生物材料”这一颠覆性概念。这一概念赋予材料诱导组织形成或再生的生物功能,开拓了生物材料发展的新途径。

体外培养组织技术由于缺乏人体神经和体液系统的控制,应用中可能出现风险。可诱导组织再生的材料的优势在于,调动人体自身力量,在机体环境下再生,并降解转化成为身体一部分,不会留下异物,修复效果更好。

张兴栋团队研发的骨诱导性人工骨生物材料,是目前全球首个硬组织诱导性生物材料产品,自2013年临床应用至今已逾数万例,疗效良好。此外,他的人工关节的羟基磷灰石涂层技术成果也具有世界先进水平,临床应用近10万例。目前以骨诱导人工骨为代表的一批产品已获得医疗器械注册证,第二代可承力骨诱导人工骨、胶原水凝胶软骨诱导材料等多个产品已完成实验室研发。

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