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5年前,王琛(化名)的小腿胫骨内发现恶性肿瘤,切除了约四分之三的小腿骨骼。在业界,超过10厘米的骨缺损就算严重,像王琛23厘米的骨缺损,只能截肢。

然而,闵行区浦江镇的一家医疗企业发明的创新技术,让他恢复了正常的工作生活,这样的治疗成果也成为了全球首例。

近日,由上海贝奥路生物材料有限公司、上海市第六人民医院共同攻克的《功能适配性骨软骨修复体的核心制造技术及其应用》项目荣获2022年度上海市技术发明奖一等奖。在人骨修复领域,中国的研究水平一直走在国际前列,超越许多欧美国家,此次获奖项目代表着国际人骨修复领域研究的最前沿。

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治愈王琛的这项创新技术被形象地称为“钢筋混凝骨”。就像钢筋、混凝土可以为建筑物提供稳定支持一样,这项技术结合了金属的力学强度和生物陶瓷的修复能力。通过金属制成的“钢筋”可为患肢提供长时间、高强度的支撑,而“生物陶瓷”材料作为“混凝土”,能起到促进组织再生的作用,还能随着时间逐步降解,最终被健康骨头完全替代,让患者真正“痊愈”。

王琛做完手术后,第二天就能下地活动,5个月后实现骨整合,下肢功能恢复正常。21个月后,金属材料与新生骨完全融为一体。5年后的今天,王琛已完全恢复了原来的工作和生活。

“这项技术或将让骨缺损造成的截肢,成为历史。”贝奥路总经理卢霄说道。

最合适人体的骨头“房子”

像王琛这样因为骨肿瘤、意外创伤等原因造成骨缺损的患者,在中国每年约有600万。他们的治疗方式通常有两种选择——一种是移植他人的骨头,弊端是会产生排异反应。另一种是移植患者自己的好骨头,一般是从患者髂骨处取骨,弊端是需要两次手术且用量有限,如果骨缺损长度较长,则不够使用。

“大段骨缺损修复一直是个国际难题。”卢霄 说道。卢霄的父亲卢建熙教授,与上海市第六人民医院范存义教授共同扎根在这个难题中,一研究就是23年。无数日夜的付出,换来了一种人工合成的骨修复材料——“β-磷酸三钙生物陶瓷骨”,也就是治疗王琛的“钢筋混凝骨”装置中的那些“混凝土”。

β-磷酸三钙生物陶瓷骨

这种材料用在人体中完全不会引起排异反应,且可以量产,长段的骨头缺损也能使用。随着时间推移,患者的骨细胞、肌肉细胞等会沿着“生物陶瓷骨”的空隙生长,“陶瓷骨”慢慢降解,最后患者将拥有一段有生命温度的完美的骨头。

“人工骨里面有很多孔,就像一个房子,开门开窗才能让骨髓和血液流通,门窗开得太小,不够畅通,门窗开得太大,房子容易塌。”卢霄告诉记者,这项技术最困难的就是精确地控制每一个门窗的大小,造出最适合人体的骨头“房子”。经过多年反复实验,“生物陶瓷骨”内每一个孔(房间)和内连接(门窗)都能精准控制。

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多孔结构的电镜扫描图

此材料目前在人工合成骨的市场占有率已达到10%-15%,由于价格比同类进口产品低60%左右,市场占有率仍在持续攀升。

近年来,团队又研制出“仿生增强型人工骨”与最新的“钢筋混凝骨”技术,不断增强材料的支撑能力,让这座适合人体的骨头“房子”越来越坚固,能为人体提供更大强度的支撑。目前,临床上最长能够治愈的骨缺损最长可达23厘米,也就是文章 开头的案例。

上海贝奥路生物材料有限公司注册于闵行区浦江镇。2000年,留法归国的卢建熙教授来到闵行创业,如今他已64岁,他的儿子卢霄继续投身在人工骨材料领域。一代又一代,一年又一年的付出没有急于在资本市场得到变现,而是持续对人工骨难题进行攻破。

目前,公司每年的研发投入仍然占公司营业额的30%左右。这份“三十年只做一件事”的执着,正是卢霄心中此次获奖的真正原因。

上海贝奥路生物材料有限公司23年专注医疗器械人工骨的研发和生产,团队有数十年对生物材料多孔微结构生物效应和降解机理研究。发表SCI论文76篇,总国际引用达7791次,单篇最高为812次,400次以上5篇,平均引用103次,有1篇被ISO国际标准引证。团队制订医疗器械行业标准、团体标准和企业标准共16项,主持国家和省部级课题60余项,拥有国内外专利数十项,获得多项国家及省级科技奖,包括《国家技术发明奖》和《国家重点新产品》。

记者:宋诗清

供稿:浦小江

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