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3D打印調(diào)控產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)

 

根據(jù)中科院信息，日前，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院醫(yī)工所轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究與發(fā)展中心（以下簡(jiǎn)稱“轉(zhuǎn)化中心”）教授秦嶺、副研究員賴毓霄、研究員張鵬、副研究員王新巒團(tuán)隊(duì)（以下簡(jiǎn)稱“團(tuán)隊(duì)”）研發(fā)的“含鎂可降解高分子骨修復(fù)材料”進(jìn)入國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）醫(yī)療器械技術(shù)審評(píng)中心發(fā)布的最新一期《創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批申請(qǐng)審查結(jié)果公示》（2018年第7號(hào)），這是深圳市在骨科領(lǐng)域第2個(gè)通過(guò)CFDA創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批的產(chǎn)品，也是深圳市第1個(gè)獲創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批的硬組織骨修復(fù)產(chǎn)品。相關(guān)公示已于6月27日結(jié)束。

 

CFDA施行的《創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序》對(duì)于企業(yè)所申請(qǐng)產(chǎn)品的獲批條件十分嚴(yán)格，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品主要工作原理/作用機(jī)理為國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，產(chǎn)品性能或者安全性與同類產(chǎn)品比較有根本性改進(jìn)，技術(shù)上處于國(guó)際領(lǐng)先水平，并且具有顯著的臨床應(yīng)用價(jià)值。含鎂可降解高分子骨修復(fù)材料產(chǎn)品由深圳先進(jìn)院轉(zhuǎn)化中心團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)8年潛心鉆研，利用先進(jìn)的低溫3D打印技術(shù)，創(chuàng)新地將具有促成骨和成血管活性的金屬鎂，均勻復(fù)合入PLGA/TCP（乙交酯-丙交酯共聚物/磷酸三鈣）可降解多孔支架中，通過(guò)3D打印賦予此產(chǎn)品理想的促成骨仿生結(jié)構(gòu)，孔隙之間具有很高的連通率，這種結(jié)構(gòu)特征在組織學(xué)具有理想的骨傳導(dǎo)作用，可提高骨細(xì)胞粘附、增殖和遷移，促進(jìn)骨組織的生長(zhǎng)。

 

賴毓霄介紹，“常用的生物材料多會(huì)添加一些如生長(zhǎng)因子、蛋白因子等生物活性物質(zhì)，但是存在劑量不好控制、不易保存、制備過(guò)程中容易失去活性等問(wèn)題，而金屬鎂則不存在上述問(wèn)題，鎂元素屬于人體必需的元素之一，幾乎參與人體內(nèi)所有的新陳代謝過(guò)程且具有誘導(dǎo)骨生長(zhǎng)的作用；金屬鎂植入物能積極有效地刺激新骨形成，這將有利于骨折、骨缺損的愈合和骨組織再生，團(tuán)隊(duì)針對(duì)相關(guān)技術(shù)已于2014年取得發(fā)明專利授權(quán)。”

 

在體內(nèi)外研究中，含鎂可降解高分子骨修復(fù)材料顯示出良好的生物相容性和生物活性，具有與松質(zhì)骨相匹配的力學(xué)強(qiáng)度和可顯著提高植入部位新骨再生和血管生成的作用。通過(guò)3D打印技術(shù)，科研人員可以調(diào)控鎂的濃度和分布，設(shè)計(jì)微觀結(jié)構(gòu)，讓它最有利于骨組織再生；同時(shí)設(shè)計(jì)宏觀結(jié)構(gòu)，讓打印出的支架和受損部位的形狀、尺寸相吻合，同時(shí)，骨修復(fù)材料的降解速度也可以調(diào)控。

 

含鎂可降解骨修復(fù)材料

 

根據(jù)中科院信息，市面上非動(dòng)物源性人工骨修復(fù)材料從組分上大致分為生物玻璃、磷酸鈣、硫酸鈣和羥基磷灰石等四大類，其成分與人體骨組織的無(wú)機(jī)成分相似，具有較好的生物安全性，但上述種類的產(chǎn)品存在降解性能及結(jié)構(gòu)難調(diào)控的因素。團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的含鎂可降解高分子骨修復(fù)材料，通過(guò)可降解的高分子材料包裹磷酸三鈣和金屬鎂顆粒，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品整體降解的調(diào)控。“含鎂可降解高分子骨修復(fù)材料”產(chǎn)品利用3D打印調(diào)控產(chǎn)品的物理結(jié)構(gòu)及磷酸三鈣和金屬鎂在產(chǎn)品內(nèi)部的有序分布，是一種可降解型多孔骨修復(fù)填充產(chǎn)品，產(chǎn)品力學(xué)強(qiáng)度與骨生長(zhǎng)需要相匹配，適用于疾病、創(chuàng)傷造成的規(guī)則或不規(guī)則的骨缺損部位的填充，并促進(jìn)缺損部位愈合及新骨再生。“含鎂可降解高分子骨修復(fù)材料”產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平，并且具有顯著的臨床應(yīng)用價(jià)值，這是深圳先進(jìn)院在3D打印生物材料領(lǐng)域所取得的一個(gè)突破性進(jìn)展和技術(shù)落地應(yīng)用的新里程碑。

 

目前，深圳先進(jìn)院孵化的深圳中科精誠(chéng)醫(yī)學(xué)科技有限公司已全面啟動(dòng)3D打印骨修復(fù)材料的CFDA產(chǎn)品注冊(cè)流程，建立了產(chǎn)品的原材料采購(gòu)及質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn)質(zhì)量管理體系及風(fēng)險(xiǎn)控制體系，即將進(jìn)入臨床試驗(yàn)，相應(yīng)的千余平米標(biāo)準(zhǔn)萬(wàn)級(jí)GMP潔凈車間及生產(chǎn)線已完成建造驗(yàn)收并投入使用。

 

據(jù)了解，自2014年3月1日CFDA施行《創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序（試行）》（食藥監(jiān)械管〔2014〕13號(hào)）以來(lái)，截至2018年6月27日，我國(guó)共批準(zhǔn)了183個(gè)醫(yī)療器械產(chǎn)品進(jìn)入創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序，統(tǒng)計(jì)全國(guó)范圍內(nèi)關(guān)于骨科類的創(chuàng)新醫(yī)療器械共批準(zhǔn)11個(gè)項(xiàng)目，深圳市僅獲批2項(xiàng)，而深圳市批準(zhǔn)進(jìn)入創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序的企業(yè)統(tǒng)計(jì)總共有14家。創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序是CFDA為促進(jìn)醫(yī)療器械創(chuàng)新發(fā)展而推出的重要措施，通過(guò)的申報(bào)項(xiàng)目在注冊(cè)與傳統(tǒng)審批時(shí)間相比大大縮減，尤其是針對(duì)需上報(bào)國(guó)家局審批的三類境內(nèi)產(chǎn)品，企業(yè)注冊(cè)產(chǎn)品將有望更快獲批上市。“含鎂可降解高分子骨修復(fù)材料”產(chǎn)品依托深圳中科精誠(chéng)醫(yī)學(xué)科技有限公司申請(qǐng)，已于6月27日結(jié)束公示，這將是深圳市第1個(gè)獲創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批的硬組織骨修復(fù)產(chǎn)品。