針(zhen)對這一前沿科研(yan)熱點問題，在由新(xin)材料在線®、尋材問(wèn)料®、有材®、新材料企(qǐ)業家成長營共同(tong)舉辦的“百大名師(shī)系列在線課程”上(shàng)，中科院深圳先進(jìn)技術研究院醫藥(yào)所副所長潘浩波(bō)博士作了《生物活(huó)性玻璃調控軟硬(ying)組織再生與功能(neng)重建》主題演講。
潘(pan)浩波詳細分析了(le)我國生物醫用材(cái)料、器械産業🧑🏽🤝🧑🏻的發(fa)展現狀與發展趨(qu)勢，闡述了目前存(cun)在的問題及建議(yì)解😄決方案，并介紹(shao)了硼矽酸鹽生物(wu)活性玻璃對多重(zhong)生物信号的🔞調控(kòng)作用以及規模化(huà)生産⭐工藝等。
01
我國(guó)生物醫用材料産(chǎn)業正面臨關鍵時(shi)刻
潘浩波表示，産業(ye)發展存在4大瓶頸(jing)。
，企業基礎薄弱，産(chan)品競争力差。
整體(tǐ)而言，我國生物醫(yi)用材料、植入器械(xiè)産業落後于發🧡達(da)國家。中小企業為(wéi)産業發展主力軍(jun)；70%的中高端産品嚴(yan)重依賴進口。
第二(er)，企業研發能力不(bu)足。
經過調查發現(xian)，企業的平均研發(fā)投入占比僅約為(wéi)總投⛷️入的3%，而美國(guo)等發達國家企業(ye)的研發投入占比(bǐ)達到了㊙️13%以上。
第三(san)，高校、科研院所的(de)研發成果轉化率(lü)低。
近年來，我國加(jia)大了對高校、科研(yan)院所的經費、政策(cè)支🐪持力度。但是高(gao)校、科研院所仍然(rán)面臨科技成果♌轉(zhuan)化💛問題㊙️。我國的科(ke)技成果轉化率不(bu)足15%，産業化率不足(zú)5%。
第四，民間資本徘(pái)徊不前。
其中，科技成(cheng)果轉化困難問題(tí)尤為突出。潘浩波(bō)表示，科技❤️成果轉(zhuan)化問題的底層邏(luó)輯在于科學探索(suo)與産🧡品開發不在(zai)同一頻道。
“科研成(chéng)果落地的産品開(kāi)發失敗的障礙在(zài)于沒有始🔞終貫穿(chuan)臨床，醫生才是産(chan)品開發的靈魂。醫(yī)生應💘當直接參🙇🏻與(yǔ)産品定✊型，才能準(zhun)确把握臨床适應(yīng)症，以及安全性與(yu)有效性。”潘浩波說(shuō)。
02
基于病理微環境(jìng)調控的新型促進(jìn)再生材料
我國每(měi)年新增的骨與創(chuang)傷損傷患者超400萬(wan)人。這一㊙️數字🙇🏻背後(hou)是人口老齡化的(de)程度加深的表現(xiàn)。據統計局官方數(shu)據顯示，截至2021年我(wo)國60歲及以上人口(kǒu)已超2.67億人，占總人(rén)口的18.70%。
人口老齡化(hua)趨勢對醫療水平(ping)提出了更高的要(yao)求。由創👌傷、炎症🛀🏻及(jí)代謝疾病導緻的(de)骨與創面修複日(rì)益增多。随🤞着人🛀🏻體(tǐ)衰老，出現系統性(xing)的代謝疾病，病人(ren)将苦📱不堪言。
代謝(xie)疾病阻礙新生血(xuè)管生長，而血管是(shi)組織再生的重要(yao)前提。微血管病變(bian)，内植入物與宿主(zhu)就不能🛀産生生物(wu)性愈合，造成組✌️織(zhī)再生難度增加。
一(yī)旦發生骨折、創傷(shang)等，患有代謝疾病(bing)的患者則需要花(hua)費更🍓長的時間愈(yù)合，其組織也難以(yi)再生。
“遺憾的是，目(mù)前我國還沒有已(yǐ)應用于臨床的理(lǐ)想材料，仍需科研(yan)人員持續研發新(xin)型組織功能材料(liào)，以促進血管重建(jiàn)和組織原位生長(zhang)。”
潘浩波表示，以往(wǎng)的生物材料研究(jiu)往往建立于健康(kang)的生理環境，而忽(hū)視了代謝性基礎(chu)疾病的存在。
骨疾(ji)病是一類慢性代(dài)謝性疾病，與多種(zhǒng)代謝性疾病(如糖(táng)尿病㊙️、肥胖症、高脂(zhī)血症)的發生有相(xiàng)互協同或疊加效(xiao)應。骨組織的修複(fú)與再生，需要考慮(lü)系統代謝問⭐題及(ji)微環境的調控。
我(wǒ)國醫用材料市場(chǎng)中已經有天然骨(gǔ)、高分子聚合🙇🏻物、金(jīn)🍓屬🔆材料、無機鈣磷(lín)鹽等骨修複材料(liào)，以及皮瓣、人工合(hé)成❓皮膚、生物敷料(liao)、複合替代材料等(deng)創面修複材料。
“這(zhè)些材料都有一個(ge)亟待解決的關鍵(jiàn)問題：如何引🈲導血(xue)管重建，促進幹細(xi)胞定向分化，調控(kong)病理微環境，實現(xian)原位組織再生。生(shēng)物材料已發展至(zhì)新的階段，是開啟(qǐ)第二次生命的催(cui)化劑。”
潘浩波介紹(shào)道，團隊正在研究(jiu)的硼矽酸鹽生物(wu)活性玻璃能夠滿(mǎn)足多重生物信号(hao)調控，其中包括腫(zhǒng)瘤免疫抑制、腫瘤(liu)細🌍胞殺傷、皮膚再(zài)生成血管效應、破(po)骨功能抑制、成骨(gu)功能表達。
通過調(diao)節硼和矽的比例(lì)，硼矽酸鹽生物活(huó)性玻璃能♊夠逆✨轉(zhuan)🐕各種不同的病理(lǐ)微環境，以實現組(zǔ)織再生目标。
潘浩波表(biǎo)示，團隊在實驗中(zhōng)發現，硼矽酸鹽生(sheng)物活性玻璃在🐇降(jiang)👨❤️👨解過程中會産生(sheng)堿性“開關效應”，促(cu)進幹細胞成骨分(fèn)化、成骨細胞礦化(huà)，并明顯抑制了破(pò)👌骨細胞。
進一步研(yan)究表明，堿性調控(kòng)幹細胞能夠有序(xù)促進一型🥵膠🤟原📐形(xíng)成，而一型膠原是(shi)促進骨形成的關(guān)鍵基礎。
2. 3D打印骨修複體(tǐ)，主要用于大塊骨(gǔ)缺損重建。
4. 慢性(xing)創面敷料，主要用(yòng)于糖尿病足******。
“總而(ér)言之，硼矽酸鹽生(shēng)物活性玻璃是一(yi)種新型的促組織(zhī)再生的功能材料(liao)，可通過促血管形(xing)成及抑菌等多重(zhòng)機制促進☔再生。材(cai)料與細胞的故事(shi)将是❗我們真👉正理(li)解人類衰♉老與再(zài)生的重要途徑。”潘(pān)浩波說。
提問環節(jiē)
潘浩波：主(zhǔ)要是骨質疏松導(dǎo)緻的骨折和糖尿(niào)病的足部并發⛷️症(zhèng)。
問題二：目前，硼矽(xi)酸鹽生物活性玻(bō)璃的臨床處于什(shi)麼🏃♀️階段？
潘浩波：目(mù)前已在進行了90多(duo)例的臨床試驗，進(jìn)入“十年磨👉一劍🚶♀️”的(de)🔴收尾階段。預計到(dao)明年多個産品能(neng)夠🧑🏾🤝🧑🏼真正進入💁到市(shi)場中。
問題三：作為(wéi)一種新材料，硼矽(xī)酸鹽生物活性玻(bo)璃應用💯到臨床的(de)費用如何？
潘浩波(bo)：我們的目标是更(gèng)快、更好、更地療愈(yu)患者。因此，産品不(bú)僅📧要達到好的修(xiū)複效果，同時還要(yào)保證惠民的價格(gé)。這要求我們必須(xū)要掌握定價權和(he)話語權。通過産品(pǐn)建設與市場推廣(guang)，降低⭐産品醫療成(chéng)本，真正惠及老百(bai)姓。
如今(jīn)生命健康、醫療養(yǎng)老越來越受到人(ren)們的重視，醫療器(qì)械和生物醫用材(cái)料是支撐醫療、服(fú)務的重要産業環(huán)節。
有材醫療器械(xiè)及生物醫用材料(liao)雲展會将聚焦醫(yī)用高分子材料、醫(yi)用金屬材料、生物(wu)陶瓷、醫用耗材及(ji)輔料、智能可穿戴(dài)設備、家用醫療設(shè)備等。
緻力于展示(shì)和推廣國内外前(qián)沿技術和産品，為(wéi)醫療器械産業😘鍊(lian)上下遊從業者們(men)搭建一個技術交(jiāo)流與商貿🔴合作的(de)優質平台。
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