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記者8日從中國科學(xué)院金屬研究所獲悉，該所張興研究員及團(tuán)隊(duì)在生物活性骨修復(fù)材料領(lǐng)域集中攻克三項(xiàng)核心技術(shù)。通過產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的新型骨修復(fù)系列產(chǎn)品已在全國超1000家醫(yī)療機(jī)構(gòu)投入應(yīng)用或進(jìn)入多中心臨床試驗(yàn)，有效打破了難愈性骨缺損伴隨的再生障礙瓶頸。

針對老年退行性骨病骨愈合延遲的臨床痛點(diǎn)，團(tuán)隊(duì)聯(lián)合湖北雙星藥業(yè)研發(fā)出生物玻璃基骨修復(fù)材料。該材料通過精準(zhǔn)調(diào)控微觀結(jié)構(gòu)并釋放生物活性離子，主動干預(yù)局部修復(fù)微環(huán)境以誘導(dǎo)骨組織再生。目前該產(chǎn)品已獲國家藥監(jiān)局Ⅲ類醫(yī)療器械注冊證，在創(chuàng)傷性骨缺損及骨腫瘤術(shù)后修復(fù)中實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用。

在復(fù)合人工骨材料研發(fā)方面，團(tuán)隊(duì)徹底摒棄傳統(tǒng)高溫工藝，攻克了粉體分散性差及量產(chǎn)難度高的技術(shù)壁壘。通過調(diào)控非晶金屬離子團(tuán)簇晶化速率，團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了醫(yī)用級含鎂磷酸三鈣粉體的宏量化化學(xué)合成。臨床試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，基于該粉體制備的磷酸三鈣與膠原復(fù)合人工骨，在復(fù)雜骨缺損填充中表現(xiàn)出高融合性，顯著加速了骨再生進(jìn)程。

面對大尺寸骨缺損修復(fù)中力學(xué)支撐與生物相容性難以兼顧的挑戰(zhàn)，團(tuán)隊(duì)受螳螂蝦附肢梯度結(jié)構(gòu)啟發(fā)，以鋅摻雜非晶磷酸鈣團(tuán)簇為功能單元，構(gòu)建出高礦化外層與富有機(jī)質(zhì)內(nèi)層結(jié)合的復(fù)合骨修復(fù)支架。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，該支架彎曲強(qiáng)度達(dá)160兆帕，利用多重耗能機(jī)制有效解決了傳統(tǒng)修復(fù)材料脆而不韌的缺陷。動物實(shí)驗(yàn)表明，支架在降解過程中持續(xù)釋放鈣、鋅離子，實(shí)現(xiàn)成骨與血管化的高效耦合，植入6個月后新生骨體積分?jǐn)?shù)高達(dá)68.39%。

張興表示，這一系列關(guān)鍵成果標(biāo)志著我國骨修復(fù)材料研發(fā)正從結(jié)構(gòu)物理仿形向細(xì)胞微環(huán)境仿生跨越，為老齡化社會中的復(fù)雜骨科疾病治療提供了底層材料技術(shù)支撐。