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奥精医科:深耕科技创新,提升骨再生修复水平

科普小知识2022-01-26 05:19:42
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骨缺损的再生和修复一直是医学研究的重要课题。长期以来,人们一直在不遗余力地开发骨移植材料,但现有的多种植体骨材料在使用中存在一些问题,如自体骨来源有限和各种并发症、同种异体骨和异种骨的免疫排斥和疾病源的潜在传播风险、人工骨效果相对较差以及大多数材料不降解等。

诞生于中关村示范区的北京敖静医药科技有限公司,在清华大学专利技术的基础上,经过十余年的自主研发,开发了一系列仿生矿化胶原蛋白人工骨修复材料。它在人体多部位骨缺损修复中显示出良好的引导骨组织再生的能力,给患者带来福音,展示了科技创新在健康中国战略中的现实意义。

奥精医科:深耕科技创新,提升骨再生修复水平

崔福斋教授的R&D团队

现实需求

寻找骨缺损的再生修复材料,提高骨移植材料的生物安全性和临床有效性是科学家们的重要研究方向。

目前,临床治疗骨缺损常用的骨移植材料包括自体骨、同种异体骨和异种骨、生物陶瓷或高分子合成人工骨等。尽管自体骨移植在骨供体领域存在来源有限和各种并发症的问题,但由于其骨诱导和成骨功能,它已被用作治疗骨缺损的“金标准”。同种异体骨不能完全克服移植后的免疫排斥反应。它有潜在的传染源风险,也有医学伦理上的障碍。虽然人工骨容易获得,但其效果相对较差,大多数材料不会降解。

早在1996年,清华大学的崔福斋教授在了解到骨缺损治疗中的一系列问题后,就提出了开发骨缺损修复材料的想法。

由于自体骨的修复效果最好,能否通过体外仿生合成制备理想的人工骨修复材料?在这一理念的推动下,崔福斋教授提出了人工骨仿生矿化技术,模拟人体骨骼的形成过程,制备出与人体骨骼成分、结构和功能相似的仿生骨修复材料,使骨骼修复和再生效果接近自体骨。

矿化胶原蛋白是一种仿生复合材料,模拟天然骨基质的化学组成和微观结构。到目前为止,世界上许多科研机构都开展了矿化胶原蛋白的研究,许多企业也开展了相关产品的开发。

经过十几年的科学研究,基于生物矿化机理的科学发现和具有自主知识产权的体外仿生矿化技术,崔福斋带领团队开发了纳米晶矿化胶原基骨修复材料。

目前,该材料已在北京敖静医药科技有限公司成功产业化,相关医疗器械产品已获得中国CFDA三级医疗器械产品注册证书和美国食品及药物管理局510(k)市场准入许可证3项,涵盖骨科、口腔医学、整形外科、神经外科等多个领域。迄今为止,该产品已成功应用于国内外近100万名骨病患者,植骨效果接近自体骨。

据介绍,该产品是美国、欧洲、日本、韩国等国家药品监管部门批准的10多种矿化胶原蛋白骨修复材料中唯一具有人体骨骼微仿生结构的骨修复材料。是国际领先的新一代组织引导骨缺损再生修复材料,具有广阔的国际发展潜力。

奥精医科:深耕科技创新,提升骨再生修复水平

敖静公司公园

创新领先

矿化胶原骨修复材料是从天然骨组织的多层次结构特征和仿生制备的基本原理发展而来,具有显著的创新性。

据介绍,奥地利医学部门开发的矿化胶原骨修复材料是一种由ⅰ型胶原和羟基磷灰石组成的仿生材料。通过体外仿生矿化专利技术模拟天然骨组织的矿化过程,即以胶原分子为模板,引导钙和磷离子在胶原分子上和胶原分子之间的特定位置形成透明质酸晶核,并控制透明质酸晶体的c轴沿胶原纤维方向生长,其中透明质酸为弱结晶纳米粒子,周期性有序地排列在胶原纤维之间和表面。矿化胶原骨修复材料具有与人体天然骨基质相同的化学成分和微观结构,为骨细胞在成骨过程中发挥生理活性提供了良好的微环境,有利于引导骨组织再生。

据报道,这种矿化胶原骨修复材料是第一种通过体外仿生矿化法制备的具有天然骨组织化学成分和微结构的仿生合成材料。《科学》、《自然材料》等国际*学术期刊和美国化学学会网站先后对该技术进行了深入报道和积极评价,具有极其重大的学术意义和科研价值。相关发明获2008年国家科技发明二等奖,骨骼、牙齿等硬组织矿化机理研究获2011年国家自然科学二等奖。

这些成就与奥地利医学对科技创新的重视密切相关。崔福斋教授作为清华大学教授、博士生导师、清华大学再生医学与仿生材料研究所名誉所长、敖静医学首席科学顾问、中国生物材料学会副主任,始终坚持创新发展理念,取得了许多开创性的重大研究成果。

自敖静医学院成立以来,先后承担了“十一五”和“十二五”期间的多项国家科技支撑计划和国家“863”重点项目,以及北京市科委和中关村海淀园区管委会的多项地方科技计划。一批优秀人才入选国家、北京、海淀区人才工程,如海珠工程、北京优秀人才青年*个人工程、北京科技新星计划等。

以敖静医学部为牵头单位承担的“十二五”国家科技支撑项目“新一代骨植入材料关键技术及产品研发”于2017年年中刚刚通过科技部专家组验收。该项目突破8项关键技术,开展了新一代功能性骨植入材料的研究。所开发的3种产品均提交了医疗器械注册证书申请,申请了26项发明专利(包括3项国际专利),其中11项已获授权,发表了51篇SCI论文,编制了5项企业标准。

相关验收专家指出,该项目解决了许多临床材料在骨缺损修复领域使用中存在的一些问题,其成果成功进入临床实践具有重要的经济和社会价值,对我国骨修复产品的应用和发展起到了突出作用,走在了世界前列。

值得一提的是,美国、欧洲、日本、韩国、以色列等发达国家目前正在研发仿生矿化胶原蛋白人工骨修复材料。部分研究成果已产业化,产品已应用于临床。然而,国外同类产品不具备人体天然骨的I型胶原/纳米羟基磷灰石有序微结构,而奥地利医学的仿生矿化胶原人工骨修复材料兼具人体天然骨基质的组成和微结构,是迄今为止仿生程度最高的人工骨修复材料,其技术处于国际领先水平。

应用程序转换

新材料产业具有雄厚的科技基础,是北京建设国家科技创新中心的龙头。进一步提高新材料研发创新能力,实现新材料产业高端发展,将对北京高新技术产业发展产生积极而深远的影响。

最近发布的《北京市加快科技创新和发展新材料产业的指导意见》指出,要努力创新前沿新材料技术,培育重点战略性材料产业,提供先进的基础材料科技服务。同时,意见提出了突破一批前沿新材料原创创新技术和关键战略性材料制备技术,实现北京一批重大创新成果转化和产业化,培育一批国际知名新材料产品的目标。

敖静医学部以实际需要和科技创新为指导,结合自身实践,协助北京发展高新技术产业,努力为实施健康中国战略贡献自己的力量。

为了促进临床应用,奥地利精细医学与清华大学、中国人民解放军总医院、北京协和医院和北京大学人民医院长期保持良好的科研和临床合作。在北京市科委的支持下,2017年奥地利精细医学与北京协和医院联合启动了“首都市民的健康培养——矿化胶原蛋白复合聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的临床前研究”,作为北京市的一项重大科技研究项目,对首都市民的健康负有应有的责任。

目前,敖静医学部在生物医用材料和医疗器械领域已经形成了强大的科研实力。公司拥有强大的产品开发和转化能力,并在产品设计和开发、体外评价、临床注册、质量控制、生产和销售等领域建立了一支专业人才队伍。

敖静医药公司创始人崔福斋教授表示,公司将立足健康中国战略,聚焦北京高新技术产业发展目标,深化科技创新,提高骨修复材料研发水平,为更多患者带来福音,并协助建设国家科技创新中心。