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【全球科技创新权威发布平台】可吸收人工韧带前景广阔

文章导读: 在日前长春举办的“第十九届中国科协年会先进材料创新展”上,上海松力生物技术有限公司就带着他们最新研制的“人工韧带”亮相。

全球科技创新权威发布平台

《中国经济周刊》 记者 宋杰 |上海报道

责编:赵泽

(本文刊发于《中国经济周刊》2017年第27期)

超负荷运动、各类事故等可能会造成各类关节韧带损伤。韧带损伤会严重影响患者的生活质量,例如某著名运动员就因跟腱损伤导致运动生涯受挫。

每年,上海第六人民医院运动医学科的手术量占全上海的60%,其中与韧带损伤相关重建手术量至少占六成。由此可见,临床手术对于韧带植入物的需求量非常大。

韧带重建,可以选择三种韧带——要么“自体韧带”,即取一段自己的肌腱进行重建,即“拆东墙补西墙”。此方法好处是没有排异,缺点是取材有限、取材部位创伤康复期较长;要么选“异体韧带”,取自同种异体(遗体)。这样可避免自体创伤,缺点是来源十分有限,且存在乙肝、艾滋病等病毒传播、免疫排异反应等风险;还有一种选择就是人工韧带,但目前临床可用人工韧带材料多为不可降解的涤纶类材料,材料与自体组织难以达到生物性愈合,主要依赖金属固定物维持强度,远期存在固定物松弛甚至断裂的风险。

有没有另外一种可能,即在人体关节中植入一种新型可降解材料,作为支架诱导人体组织长出新生韧带,以达到“合二为一”永久愈合的效果?令人欣喜的是,这种材料将很快问世。

在日前长春举办的“第十九届中国科协年会先进材料创新展”上,上海松力生物技术有限公司就带着他们最新研制的“人工韧带”亮相。

中国原创:世界领先可吸收人工韧带

中国工程院院士张兴栋是国际上率先发现并确认磷酸钙陶瓷可诱导骨再生的专家,后又提出“组织诱导性生物材料”的概念,突破了无生命的材料不可能诱导有生命组织器官再生的传统观念。

p71-中国工程院院士张兴栋(左一)在第十九届中国科协年会先进材料创新展上介绍松力生物人工韧带。

中国工程院院士张兴栋(左一)在第十九届中国科协年会先进材料创新展上介绍松力生物人工韧带。

无生命材料诱导组织器官再生,是这次展会上新一代生物材料的巨大亮点。因此,成功应用了该理论的可再生人工韧带在展会上一经亮相,便引来了众人的关注。

“我们以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了具有超亲水性的复合生物支架材料,该材料作为一个技术平台,可以制成各种软组织替代物(如血管、腹壁、跟腱、韧带等)。使用该材料可制成系列组织修复材料,包括脑膜补片、胸膜补片、心脏补片、腹膜补片、膀胱补片、阴道补片、人工韧带、人工肩袖、骨科填充材料、人工血管等。”上海松力生物技术有限公司创始人何红兵告诉记者。

普通的合成材料人工韧带多数是用聚酯材料制成,不可吸收,也不能再生,无法实现腱骨融合,所以产品使用寿命有限,时间长了韧带可能松弛、断裂。而可吸收的生物材料人工韧带则能很好地克服这一弊端。松力的人工韧带植入机体后,在逐层降解的同时,诱导机体自身组织长入韧带中,逐渐演变成人体自身的韧带组织,最终替代患者已断裂损伤的韧带,达到永久生物性愈合的目的。其愈合效果优于合成不可吸收类人工韧带,同时可避免合成材料造成的炎症反应、愈合不良等缺陷。

目前,松力生物型可降解人工韧带临床前试验数据十分令人鼓舞,在技术上突破了生物性材料机械强度不足的瓶颈,部分性能已经超越了国际上最先进的人工韧带,即将进入临床试验阶段。

携手知名骨科医院逐步推向临床

下一步,上海松力将与上海市第六人民医院一道,共同推进可吸收人工韧带的临床试验。上海松力副总经理杨莉回忆起与上海市第六人民医院“相识”的过程还历历在目。“那天我们接到了该院一位运动医学科医生的电话,说在网上看到了我们的创新材料获奖信息,询问是否可以见面聊聊。他们是以骨科见长的医院,骨科手术总量上海第一,我们当然非常愿意与这样的医院合作,探索出适合运动医学专业临床需要的创新型产品。”

上海市第六人民院运动医学科主任、骨科行政副主任赵金忠表示,目前临床常规的韧带重建手术是取患者自体肌腱,编成韧带,再植入到患处关节中。但是,这种方法其实就是拆东墙补西墙,如果患者有多处韧带损伤,自体的组织不一定够用。比如做一个前交叉韧带重建,如果要做标准的重建,就需要取3个肌腱,如果多处韧带损伤,可能全身不太重要的韧带全抽出来都不太够。因此,临床实践中迫切需要找到可以替代自体肌腱的人工韧带。

p72-上海市第六人民医院运动医学科主任赵金忠正在进行韧带损伤患者术前查房

上海市第六人民医院运动医学科主任赵金忠正在进行韧带损伤患者术前查房

“理想的人工韧带是要两端都连着骨骼。但是,普通的人工韧带在连接骨骼时是靠机械固定的,时间一长,机械固定一松,人工韧带就不起作用了。”赵金忠说,现在最需要一种能够通过再生诱导变成活性组织的生物型韧带,上海松力研发的可吸收人工韧带满足了这种特性,它是一种能够真正变成活的、长出人体组织的人工韧带。

可吸收人工韧带的需求量非常大。赵金忠对《中国经济周刊》记者说,北美(美国和加拿大)每年要做25万~30万例与韧带损伤相关的手术。我国人口基数大,韧带损伤的发生几率很高且逐年增加,韧带重建的市场需求也非常大,国内每年前交叉韧带损伤达50万例左右。

据了解,在美国,个人考驾照时要签署一份协议,其中一个条款是“万一今后遇到交通事故,人死了或脑死亡,是否同意捐献”,只要在此处打上一个钩,未来捐献器官就不需要家属同意。美国每年的交通事故死亡人数达数万人,因此异体韧带捐赠的供源非常充足。而在我国,这方面法规尚没有建立,加上中美两国文化的不同,通过捐献来获得足够的韧带组织的可能性尚非常小,因此可再生人工韧带有着相当大的市场。

“上海松力的这项技术,让注入人体的人工韧带长成自体的软组织,突破了无生命材料不能再生成有生命器官的限制,是突破性的技术。可再生人工韧带的发展前景不可估量,未来10~20年会成为生物材料的主体,这是中国科学家取得的突破性进展,为国际医疗事业做出了开创性贡献。” 中国工程院院士张兴栋告诉《中国经济周刊》记者说。

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2017年第27期《中国经济周刊》封面

2017年第27期《中国经济周刊》封面

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(网络编辑:何颖曦)
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