这种材料使损伤的组织再生 科幻电影成现实
2017-07-05
277

一种材料植入人体,就能让原本损伤或缺失的生命组织器官再生——这样的场景将不只出现在科幻电影里。这种特殊的材料叫做组织诱导性生物材料,具有调动人体自身康复的功能,或可实现人体受损组织的永久性康复。

不久前,在长春举行的中国科协年会先进材料展上,组织诱导性生物材料吸引了大批专家、学者的关注。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,将它植入人体后一段时间,能形成新的骨头,其本身会慢慢消失,最终转变为人骨,而且没有异物反应。

  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。以前治疗骨缺损的方式通常是,医生向断骨处植入金属、高分子等材料。然而,这些材料的腐蚀、排异特性给患者带来极大的痛苦。现在有了多孔磷酸钙生物陶瓷,它不仅具有良好的生物相容性,不会发生排异;而且在一定条件下还表现出骨诱导性,不用外加生长因子或活体细胞就可以诱导骨组织生成。

这种颠覆传统方式的材料,其实早在上世纪90年代就用于临床研究了。张兴栋表示,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,修复效果比可能出现风险的体外培养组织技术更好。自2013年临床应用至今已逾数万例,疗效良好。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,今后他们将对骨诱导人工骨进行多方面的改良,以适应更多需求。

除了治疗骨缺损,可诱导组织再生的理论还成功应用于再生韧带和中枢神经等软组织上。材料展上,上海一家生物技术公司展出了他们研发的世界首个有组织诱导功能的生物人工韧带。

此人工韧带是用松力纤维蛋白原和可吸收材料为原料共混后,采用静电纺技术制备的具有超亲水性的、类似细胞外基质的生物复合支架材料,是一种软组织诱导性生物材料。该材料植入机体后,在逐层降解的同时进行组织再生,诱导机体自身组织长入韧带中,逐渐演变成自身韧带组织。生物人工韧带克服了合成材料人工韧带的不可吸收、不能再生、长时间使用导致的松弛和断裂的缺点,同时因为静电纺技术工艺比较简单,还能降低成本。

生物人工韧带的承受力是多少?负责人介绍,人体膝关节需要承受1500千克至2000千克的拉伸力,而可吸收的韧带植入后要逐步降解,所以初始的强度要求达到膝关节承受力的2~3倍才能正常使用。目前,生物人工韧带已达到4000千克的拉伸力。目前,该韧带已成功应用在山羊体内,山羊的抗张强度和人体比较接近,这为应用到人体提供近一步的支持。

除了人工骨和人工韧带,可诱导组织再生材料还可作为多种组织修复材料使用,包括心脏补片、脑膜补片、骨科填充材料、人工血管等。目前,我国在再生生物材料领域的原创性发现已获得国内外认可,生物材料应用市场也很广阔。未来,一方面我们应通过产学研协同创新,抢占制高点,保持现在的优势;另一方面,拉近高端产品生产能力与国际先进水平的差距,跨越式地建成新一代生物材料产业体系。

(环球医学编辑:石 岩)

免责声明

版权所有©北京诺默斯坦管理咨询有限公司。 本内容由环球医学独立编写,其观点并不反映优医迈或默沙东观点,此服务由优医迈与环球医学共同提供。

如需转载,请前往用户反馈页面提交说明:https://www.uemeds.cn/personal/feedback

参考资料
(0)
下载
登录查看完整内容