作者 吳苡婷
看到生物材料四個字,你會想到什麼?
是人造骨,假牙,還是人工瓣膜?
這些生物材料起到了很好的作用,為大量的患者送去了福音。
通俗來說,生物材料就是能夠在人體中使用的材料。
很少有人知道,中國的生物材料已經走到了世界前列。
由中國生物材料學會主辦,上海大學和華東理工大學承辦、上海張江(集團)有限公司協辦的2021年中國生物材料大會在上海舉行。
春秋君專訪了國家生物醫學材料工程技術研究中心主任王雲兵教授,他介紹了中國生物材料領域的一些颠覆性突破。
讓我們來看一下這些前沿的成果吧!
原發惡性骨腫瘤以骨肉瘤、軟骨肉瘤、纖維肉瘤為多見。
這是一種讓人色變的可怕的疾病。
在過去的治療中,選擇截肢的比較多,但是一些惡性程度較高的腫瘤即使截肢,也難免發生轉移。
中國科學家發現了羟基磷灰石這個材料的神奇作用。
羟基磷灰石其實是人體和動物骨骼的主要無機成分。
惡性骨腫瘤切除後,人體骨骼經常會有缺損,需要填充,科學家們發現如果把羟基磷灰石放在缺損位置填充,三年臨床随訪數據顯示,80%術後填充納米羟基磷灰石的惡性骨腫瘤患者未複發。這對于骨腫瘤患者來說,是一個振奮人心的好消息。
接下來,我們來說下膠原蛋白。
說起膠原蛋白,你會想到什麼?很多女士會想起豬蹄和豬皮,因為這些食物能補充人體體内的膠原蛋白。
但是很多中老年人看到膠原蛋白也會有所擔心。因為這是一種促凝血材料,它極易引起血液凝固,在血管内部會引發血栓,引起腦梗和心梗。
但是通過十多年的努力,複旦大學、四川大學、中科院生物物理所和山西錦波生物醫藥股份有限公司攜手努力,在世界上首次開發出人源化膠原蛋白這種全新的生物材料,其氨基酸序列的重複單元與人類自身膠原蛋白氨基酸序列特定功能區100%相同。
這種人造膠原蛋白實現了功能的神奇逆轉,它們從促凝血材料變為極其優異的抗凝血材料,從血管“擁堵制造者”化身為“自我修複專家”。
國家生物醫學材料工程技術研究中心的科學家們把它們塗在血管支架上,獲得了非常好的内皮再生功能,促進血管的良好修複,這種技術有望催生國際領先的下一代血管支架産品。
而在婦科治療中,這種人工膠原蛋白可以高質量地修複子宮内膜損傷。
接下來,再來說說先天性心髒病的治療突破。
先天性心髒病是一種出生缺陷。
嬰兒出生前在母體内,母親的臍帶血會将帶氧氣的血液源源不斷地傳遞到胎兒體内。此時,胎兒心髒内各大心室是連通的,可以為胎兒提供充足的營養物質。但當先天性心髒病患兒離開母體,臍帶被剪斷後,他們心髒内部的心室之間無法實現徹底關閉,會導緻有氧氣的血液和沒有氧氣的血液混合在一起,流入心髒各個心室,這種缺損嚴重影響幼兒的正常生活。
上世紀90年代,一項開創性的微創手術誕生了,醫生們将一個由鎳钛合金絲材編制定型而成的封堵器經股動脈送入心髒進行封堵治療。30分鐘内就可以完成一台心髒修補手術。
封堵術封堵心髒的心室
雖然這種手術效果很好,但是存在遠期風險。
因為其無法自然分解。植入人體的金屬封堵器的固定尺寸可能會帶來遠期風險,如心髒傳導阻滞等。
國家生物醫學材料工程技術研究中心和上海形狀記憶合金材料有限公司、國家心血管病中心通力合作,曆經近10年的不懈努力,共同研發出了一種醫用高分子材料制備的完全可降解心髒封堵器産品,可以在完成心髒缺損的修補功能後逐步降解并被人體組織安全吸收。
這種創新型的完全可降解封堵器的降解周期是以人體組織修複周期設計而成,封堵器如同一座橋梁幫助自體組織攀爬修複,在前6個月成功完成封堵功能,然後開始逐步降解,一年後實現“介入無植入,植入無殘留”的健康理念,還給孩子一顆健康柔軟的心髒,讓先心病患兒和正常孩子一樣健康成長。
最後,讓我們來看看“中國造”生物材料在心衰治療方面的重大突破。
心力衰竭簡稱心衰,是多種心血管疾病發展的終末狀态。
心衰的死亡率很高,病情較重的心力衰竭患者,其一年的存活率隻有50%,而病情較輕的,其四到五年的存活率,大約也是50%。可以說這種疾病相當兇險。
嚴重的心衰患者,在臨床上往往需要心髒移植手術才能治療,風險極高。
但是心髒移植的供心數量還是非常有限的。中國已成為世界上心衰患者最多的國家。
國家生物醫學材料工程技術研究中心和杭州德柯醫療科技有限公司、西安西京醫院通力合作研發了一系列新型生物材料,運用經導管微創介入的方法将其植入到患者心髒内部,獲得了非常好的治療效果。
這類材料的生物相容性極佳,不僅具有良好的修複作用,還能潛在地改善心髒内部的微環境,促進心髒功能的長期有效恢複。
王雲兵舉例說,西安的一位患者,患病後基本上需長期卧床。今年3月,他在西安的西京醫院進行僅40分鐘左右的微創手術,将這種新型生物材料植入體内。
神奇的事情發生了,1個月後,這位患者的心髒功能顯著改善。今天他已經能像普通遊客一樣在西安城内四處觀光旅遊,基本回到了正常生活。
科學家們還在努力,希望研發更多優質的生物材料,更多地造福我們的生活。
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