大湾区团队突破可降解含镁骨修复材料关键技术 全球首款3D打印产品获批上市

骨缺损修复领域长期面临重大临床挑战。

据统计,我国每年因创伤、骨肿瘤等疾病导致的骨缺损患者超过200万例,传统自体骨移植存在供区并发症风险,而人工骨材料普遍存在力学性能不足、降解不可控等问题。

深圳先进院赖毓霄研究员与港中大秦岭教授团队通过系统研究,首次揭示镁离子在骨再生中的核心调控机制——其形成的"正向反馈调节环"可同时激活成骨细胞活性和血管新生,为破解骨修复难题提供理论支撑。

研究团队创新性地将"组织仿生"理念贯穿研发全过程。

在化学调控方面,通过精确控制镁离子释放动力学,建立理想的成骨微环境;在物理结构方面,采用智能3D打印技术构建仿松质骨的多孔支架,孔隙率达75%以上,孔连通率超过90%,为细胞迁移和血管长入创造最佳条件。

这种"化学-物理"双仿生设计使材料兼具初期力学支撑(抗压强度达15-25MPa)和渐进式降解特性(6-9个月完全吸收)。

成果转化过程中,产学研医协同创新模式发挥关键作用。

深圳先进院自2010年与港中大共建转化医学中心,2013年孵化中科精诚公司推进产业化。

多中心临床试验数据显示,该材料在骨融合效率、生物相容性等方面显著优于传统产品,且术中可塑形适配不同缺损形态。

目前产品已获中美欧日等20余项专利,并完成ISO 13485质量管理体系认证。

行业专家指出,该突破具有三重里程碑意义:技术上首次实现"降解-成骨"动态平衡,临床上为复杂骨缺损提供革命性解决方案,产业上打破国外企业在高端骨科材料领域的垄断。

据预测,随着人口老龄化加剧,全球骨修复材料市场规模将在2030年突破150亿美元,我国自主研发产品的上市将显著降低医疗成本。

从基础理论的突破到临床应用的成功,这项成果凝聚了科研工作者十五年的执着探索。

它不仅解决了一个医学难题,更重要的是展现了我国科技创新从模仿到引领的转变。

当"中国智造"的骨修复材料能够激活人体自身的修复能力,让患者重获健康,这正是科技创新最终的价值所在。