玻璃(lí)是一種非晶(jīng)無機非金屬(shu)材料,在現代(dài)社會中的用(yong)途🏃🏻♂️十分🌏廣泛(fan),諸如眼鏡、門(men)窗、容器等。那(na)麼,玻璃是否(fou)能夠作為一(yi)種新型生物(wù)材料,在人體(tǐ)中發揮組織(zhī)再生與功能(neng)重建的作用(yòng),從而解決人(rén)體衰老産生(shēng)的骨質疏松(sōng)、高脂代謝異(yi)🐆常、糖尿病等(deng)疾病?
針對這(zhè)一前沿科研(yán)熱點問題,在(zai)由新材料在(zai)線®、尋材問料(liào)®、有材®、新材料(liào)企業家成長(zhang)營共同舉辦(bàn)的“百大名師(shī)系列在♊線課(ke)程”上,中科院(yuàn)深圳先進技(ji)術研究院醫(yi)藥所副所長(zhǎng)潘浩波博士(shì)作了《生物活(huó)性玻璃調控(kòng)軟硬組織再(zài)生與功能重(zhòng)建》主題演講(jiang)。
潘浩波詳細(xì)分析了我國(guo)生物醫用材(cai)料、器械産業(yè)的⛷️發展現狀(zhuàng)與發展趨勢(shì),闡述了目前(qián)存在的問題(ti)及建🏃🏻♂️議解決(jue)方案,并介紹(shao)了硼矽酸鹽(yan)生物活性玻(bo)璃對多重生(sheng)物信号的調(diao)控作用以及(ji)規模化生産(chǎn)✊工藝等。
01
我國(guo)生物醫用材(cái)料産業正面(miàn)臨關鍵時刻(ke)
我國生物醫(yī)用材料、植入(ru)器械産業整(zhěng)體“中不敵洋(yáng)”,正面🈲臨🧑🏽🤝🧑🏻關鍵(jiàn)時刻。
潘浩波(bō)表示,産業發(fā)展存在4大瓶(píng)頸。
,企業基礎(chu)薄弱,産品競(jìng)争力差。
整體(tǐ)而言,我國生(sheng)物醫用材料(liào)、植入器械産(chan)業落後于發(fā)達國家。中小(xiao)企業為産業(ye)發展主力軍(jun1);70%的中高端産(chan)品嚴重依賴(lai)進💔口。
第二,企(qǐ)業研發能力(lì)不足。
經過調(diào)查發現,企業(ye)的平均研發(fa)投入占比僅(jǐn)約為總投💋入(ru)的3%,而美國等(děng)發達國家企(qi)業的研發投(tou)入占💋比達到(dao)了13%以上。
第三(sān),高校、科研院(yuan)所的研發成(chéng)果轉化率低(di)。
近年來,我國(guó)加大了對高(gāo)校、科研院所(suo)的經費、政策(ce)支持🚶♀️力度。但(dan)是高校、科研(yan)院所仍然面(mian)臨科技成果(guǒ)轉化問題。我(wo)國的科技成(cheng)果轉化率不(bu)足15%,産業化率(lǜ)不足5%。
第四,民(mín)間資本徘徊(huai)不前。
我國生(shēng)物醫用材料(liao)、植入器械産(chan)業出現外資(zi)化現象。2025年12月(yue)13日🈲,美國美敦(dun)力公司宣布(bu)收購康輝公(gong)司;2025年12月13日🧑🏾🤝🧑🏼,美(mei)國史塞🍓克公(gong)司宣布收購(gòu)創生公司。我(wo)國民☁️間資本(běn)卻徘徊不前(qian),長👄期處于🔴觀(guān)望狀态。
其中(zhōng),科技成果轉(zhuan)化困難問題(ti)尤為突出。潘(pan)浩波表示,科(kē)技成果轉化(hua)問題的底層(ceng)邏輯在于科(kē)學探索與産(chan)🌍品開發不在(zài)同一頻道。
“科(kē)研成果落地(dì)的産品開發(fā)失敗的障礙(ai)在于沒有始(shi)🔴終貫穿臨床(chuáng),醫生才是産(chǎn)品開發的靈(ling)魂。醫生應🏃♂️當(dang)直接參與産(chan)品定型,才能(néng)準确把握臨(lin)床适應症,以(yǐ)及安全性與(yǔ)有效性。”潘浩(hào)波⚽說。
02
基于病(bing)理微環境調(diao)控的新型促(cù)進再生材料(liào)
人口(kǒu)老齡化趨勢(shi)對醫療水平(ping)提出了更高(gao)的要求。由創(chuàng)傷、炎症及代(dài)謝疾病導緻(zhi)的骨與創面(mian)修複日益增(zeng)多。随着人體(ti)衰㊙️老,出現系(xì)統性的代謝(xiè)疾病,病💁人将(jiang)苦不堪言。
代(dài)謝疾病阻礙(ài)新生血管生(shēng)長,而血管是(shi)組織再生的(de)重👌要前提。微(wēi)血管病變,内(nei)植入物與宿(xiu)主就不能産(chan)生生物性愈(yu)合,造👣成組織(zhi)再生難度增(zeng)加。
一旦發生(sheng)骨折、創傷等(deng),患有代謝疾(ji)病的患者則(ze)需要花🤞費更(gèng)📧長的時間愈(yu)合,其組織也(ye)難以再生。
“遺(yí)憾的是,目前(qián)我國還沒有(you)已應用于臨(lín)床的理想材(cai)🌐料,仍需科研(yan)人員持續研(yan)發新型組織(zhī)功能材料,以(yǐ)促進血管重(zhòng)🌈建和組織原(yuan)位生長。”
潘浩(hào)波表示,以往(wang)的生物材料(liao)研究往往建(jiàn)立于健康的(de)🤞生♉理環境,而(er)忽視了代謝(xiè)性基礎疾病(bìng)的存在。
骨疾(jí)病是一類慢(man)性代謝性疾(ji)病,與多種代(dài)謝性疾✊病(如(rú)糖尿病、肥胖(pang)症、高脂血症(zheng))的發生有相(xiang)互協同或疊(dié)🐆加效應。骨組(zǔ)織的修複與(yu)再生,需要考(kao)慮系統代謝(xiè)問題及微環(huán)境的調控。
我(wǒ)國醫用材料(liào)市場中已經(jing)有天然骨、高(gao)分子聚合物(wù)、金屬材料、無(wú)機鈣磷鹽等(děng)骨修複材料(liao),以及皮瓣⁉️、人(ren)工合成皮膚(fu)、生物敷料、複(fú)合替代材料(liao)等創面修✂️複(fu)材料。
“這些材(cái)料都有一個(ge)亟待解決的(de)關鍵問題:如(rú)何引導血管(guǎn)重建🔴,促進幹(gan)細胞定向分(fèn)化,調控病理(li)微環境,實現(xiàn)原位組🌏織再(zài)生。生物材料(liao)已發展至新(xīn)的階段,是開(kāi)啟第二次生(shēng)命的催化🌍劑(ji)。”
潘浩波介紹(shao)道,團隊正在(zai)研究的硼矽(xī)酸鹽生物活(huó)性玻璃能🥵夠(gòu)滿足多重生(sheng)物信号調控(kong),其中包括腫(zhong)瘤免🌈疫抑制(zhì)、腫瘤細胞殺(shā)傷、皮膚再生(sheng)成血管效應(yīng)、破骨功能抑(yi)制、成骨功能(neng)表達。
進一(yi)步研究表明(míng),堿性調控幹(gàn)細胞能夠有(yǒu)序促進一型(xíng)✊膠原👄形❤️成,而(er)一型膠原是(shì)促進骨形成(chéng)的關鍵基礎(chǔ)。
潘浩波介(jiè)紹道,團隊圍(wei)繞硼矽酸鹽(yan)生物活性玻(bō)璃,實🍓現臨❌床(chuang)需求導向的(de)新型功能材(cai)料開發。目前(qián)團隊已建立(li)四大研發闆(pǎn)塊體系,分别(bie)為:
1. 生物用活(huó)性骨水泥,主(zhu)要用于椎體(tǐ)壓縮性骨折(shé)。
2. 3D打印骨修複(fu)體,主要用于(yú)大塊骨缺損(sǔn)重建。
3. 急性止(zhǐ)血材料,主要(yao)用于急性大(da)出血。
4. 慢性創(chuang)面敷料,主要(yào)用于糖尿病(bing)足******。
“總而言之(zhi),硼矽酸鹽生(shēng)物活性玻璃(li)是一種新型(xíng)的促組織再(zai)生的功能材(cái)料,可通過促(cu)血管形成及(ji)抑菌等多重(zhong)機制促進再(zài)生。材料與細(xi)胞的故事将(jiāng)是我們真正(zheng)理解人類衰(shuāi)老與再生的(de)重要途徑。”潘(pan)浩波說。
提問(wen)環節
問題一(yī):目前,硼矽酸(suān)鹽生物活性(xing)玻璃大的臨(lin)床應用是什(shi)麼?
潘浩波:主(zhǔ)要是骨質疏(shu)松導緻的骨(gu)折和糖尿病(bing)的足🈚部并發(fa)症。
問題二:目(mu)前,硼矽酸鹽(yan)生物活性玻(bo)璃的臨床處(chu)于什麼🔅階段(duàn)?
潘浩波:目前(qián)已在進行了(le)90多例的臨床(chuang)試驗,進入“十(shí)⚽年磨一劍”的(de)👌收尾階段。預(yu)計到明年多(duō)個産品能夠(gòu)真正進入到(dao)市💃場中。
問題(tí)三:作為一種(zhǒng)新材料,硼矽(xi)酸鹽生物活(huo)性玻璃應用(yong)到臨床的費(fèi)用如何?
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