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記者8日從中國科學院金屬研究所獲悉，該所張興研究員及團隊在生物活性骨修復材料領(lǐng)域集中攻克三項核心技術(shù)。通過產(chǎn)學研協(xié)同創(chuàng)新，團隊研發(fā)的新型骨修復系列產(chǎn)品已在全國超1000家醫(yī)療機構(gòu)投入應用或進入多中心臨床試驗，有效打破了難愈性骨缺損伴隨的再生障礙瓶頸。

針對老年退行性骨病骨愈合延遲的臨床痛點，團隊聯(lián)合湖北雙星藥業(yè)研發(fā)出生物玻璃基骨修復材料。該材料通過精準調(diào)控微觀結(jié)構(gòu)并釋放生物活性離子，主動干預局部修復微環(huán)境以誘導骨組織再生。目前該產(chǎn)品已獲國家藥監(jiān)局Ⅲ類醫(yī)療器械注冊證，在創(chuàng)傷性骨缺損及骨腫瘤術(shù)后修復中實現(xiàn)規(guī)模化應用。

在復合人工骨材料研發(fā)方面，團隊徹底摒棄傳統(tǒng)高溫工藝，攻克了粉體分散性差及量產(chǎn)難度高的技術(shù)壁壘。通過調(diào)控非晶金屬離子團簇晶化速率，團隊實現(xiàn)了醫(yī)用級含鎂磷酸三鈣粉體的宏量化化學合成。臨床試驗數(shù)據(jù)顯示，基于該粉體制備的磷酸三鈣與膠原復合人工骨，在復雜骨缺損填充中表現(xiàn)出高融合性，顯著加速了骨再生進程。

面對大尺寸骨缺損修復中力學支撐與生物相容性難以兼顧的挑戰(zhàn)，團隊受螳螂蝦附肢梯度結(jié)構(gòu)啟發(fā)，以鋅摻雜非晶磷酸鈣團簇為功能單元，構(gòu)建出高礦化外層與富有機質(zhì)內(nèi)層結(jié)合的復合骨修復支架。實測數(shù)據(jù)顯示，該支架彎曲強度達160兆帕，利用多重耗能機制有效解決了傳統(tǒng)修復材料脆而不韌的缺陷。動物實驗表明，支架在降解過程中持續(xù)釋放鈣、鋅離子，實現(xiàn)成骨與血管化的高效耦合，植入6個月后新生骨體積分數(shù)高達68.39%。

張興表示，這一系列關(guān)鍵成果標志著我國骨修復材料研發(fā)正從結(jié)構(gòu)物理仿形向細胞微環(huán)境仿生跨越，為老齡化社會中的復雜骨科疾病治療提供了底層材料技術(shù)支撐。