益视角 | 什么是组织再生材料？

生物医用材料是用来对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，已成为当代材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物医用材料已成为各国科学家竞相研究和开发的热点。

其中，生物医用材料又分为三个范畴：替换、修复、再生。人工关节、脊柱内固定材料等不可降解的植入物，是惰性材料，不具备促进组织生长、再生的功能，只起到替代原本组织维持结构和简单功能的作用，属于替换范畴。能够对细胞的分化、增值起到促进作用，可以诱导组织再生，加速组织修复，并且在组织修复完成后材料在体内降解的材料，是典型的组织再生材料，属于再生医学范畴。

例如，在骨科，传统的骨科金属植入物，如固定、骨板、人工关节，并不具备促进骨组织生长的作用，只起到物理的支撑、固定，而基于羟基磷灰石，或是负载了骨生长因子的生物活性骨支架材料，可以有效促进骨组织愈合生长。

图1：人工关节解析图  来源：维基百科

发展到现在，组织再生材料已经相当丰富。可以将组织再生材料分为无机材料、有机材料、高分子材料和动物来源材料。其中无机材料有羟基磷灰石、生物活性玻璃等，有机材料包括聚乳酸、聚乙烯醇，主要是用作固定材料、组织工程支架、心血管支架，高分子材料包括聚乳酸、聚乙烯、聚己内酯等，动物源材料包括胶原蛋白、壳聚糖、丝素蛋白、脱细胞外基质等。

组织再生材料仿生性高，不易产生免疫排斥反应。生物再生材料来源于猪、牛等天然动物组织，其组成及结构（尤其是多维结构）与人体组织相似度极高，因此人体接受度极高，能够有效避免产生免疫排斥反应和不适感，显著提升患者的生活品质。

图1：人工皮肤  来源：维基百科

其次，生物再生材料具有优异的生物相容性和组织诱导性。组织再生材料本就具有高仿生性，又经去除免疫排异原性及表面活性修饰处理，因此生物相容性十分出色，能够与宿主细胞长合，诱导组织再生。组织再生材料制造而成的人工器官及组织替代体，能够替代缺损组织或器官，并在原位征集自我修复机制释放及输送到植入部位的干细胞及生长因子，诱导组织再生，最终再生出缺损的组织或器官，实现了真正意义的再生性修复和重建。

图3：生物再生材料原理图  来源：维基百科

最后，组织再生材料还具有出色的力学顺应性及降解顺应性。良好的力学顺应性使得组织再生材料在经过分子层面的力学改性处理后，能够满足各种应用的生物力学需求。高度降解顺应性的组织再生材料一般不轻易降解，能够实现降解与组织生长同步。

北京万洁天元医疗器械股份有限公司（简称万洁天元公司）成立于2006年，是一家集研发、生产、销售、对外贸易为一体的国家高新技术企业和中关村高新技术企业，主营业务聚焦在骨科运动医学高值耗材及运动康复领域，是当前全国骨科细分领域及运动医学领域的龙头企业。

公司成立以来高度关注组织再生材料领域，并且在多年的研发过程中已经研发出了两款组织再生材料项目。公司的 “生物涂层人工韧带项目” 是由聚酯材料制成，具有较好的组织相容性，新生组织可以进入纤维间隙生长，该项目已通过创新医疗器械特别审查。

公司全球首创的“人源同种异体关节软骨修复支架” 采用组织工程技术，获得具有微孔结构的支架产品，为骨髓干细胞的增值提供生长环境，高匹配的降解速度能使人体完全吸收，该项目于2020年获得中关村科技园区创新创业大赛一等奖，并于2021年获得中国发明专利金奖，真正做到了填补市场空白。

图4：人工韧带和人工软骨支架  来源：维基百科