玻璃(li)是一種非晶無機(ji)非金屬材料，在現(xiàn)代社會中的✍️用途(tú)十分☂️廣泛，諸如眼(yan)鏡、門窗、容器等。那(nà)麼，玻璃是否能夠(gòu)作為一種新型生(shēng)物材料，在人體中(zhong)發揮🐕組織再生與(yu)功㊙️能重建的作用(yong)，從而解📧決人體衰(shuai)老産生的骨質疏(shu)松、高脂代謝異常(cháng)、糖尿病等疾病？
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(yao)所副所長潘浩波(bo)博士作了《生物活(huo)性玻璃調控軟硬(ying)組織再生與功能(neng)重建》主題演講。
潘(pān)浩波詳細分析了(le)我國生物醫用材(cai)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(yi)解決方案，并介紹(shào)💛了硼矽酸鹽生物(wu)活性玻🌈璃對多重(zhòng)生物信号的調控(kong)作🐕用以及⛱️規模化(huà)生産工藝等。
01
我國(guo)生物醫用材料産(chan)業正面臨關鍵時(shí)刻
我國生物醫用(yòng)材料、植入器械産(chan)業整體“中不敵洋(yáng)”，正面臨關鍵時刻(kè)。
潘浩波表示，産業(yè)發展存在4大瓶頸(jing)。
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(dá)國家。中小企業為(wei)産業發展主力軍(jun)；70%的中高端産🌈品嚴(yán)重依賴進🌏口。
經過調查發現(xiàn)，企業的平均研發(fā)投入占比僅約為(wei)總投入✌️的📐3%，而美國(guó)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(lǜ)低。
近年來，我國加(jiā)大了對高校、科研(yán)院所的經費、政策(cè)支持力度。但是高(gāo)校、科研院所仍然(ran)面臨科技成果轉(zhuǎn)化⚽問題。我國🐪的科(ke)技成果轉化率不(bú)足15%，産業化率不足(zu)5%。
第四，民間資本徘(pai)徊不前。
我國生物(wu)醫用材料、植入器(qi)械産業出現外資(zi)化現象。2025年12月7日，美(mei)國美敦力公司宣(xuan)布收購康輝公司(sī)；2025年12月7日，美國👨❤️👨史塞(sāi)☀️克公司宣布收購(gou)創生公司。我國民(min)間資本卻徘徊不(bú)前，長期處于觀望(wàng)狀态。
其中，科技成(chéng)果轉化困難問題(tí)尤為突出。潘浩波(bō)表示🔅，科技成果轉(zhuǎn)化問題的底層邏(luo)輯在于科學探索(suo)與産🤟品開發不在(zài)同一頻道。
“科研成(chéng)果落地的産品開(kai)發失敗的障礙在(zài)于沒有始終貫穿(chuan)臨床，醫生才是産(chǎn)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(chuàng)傷損傷患者超400萬(wàn)人。這一數字✔️背後(hou)🈲是人口老齡化的(de)程度加深的表現(xian)。據統計局官方數(shù)據顯示，截至💃🏻2021年我(wǒ)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(huà)趨勢對醫療水平(píng)提出了更高的要(yào)求。由創🔱傷🏃、炎症及(jí)代謝疾病導緻的(de)骨與創面修複日(ri)益增🐅多。随着人體(ti)衰老，出現系統性(xìng)的代謝疾病，病🙇🏻人(ren)将苦不堪言。
代謝(xie)疾病阻礙新生血(xue)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(wù)性愈合，造成組織(zhi)再生難度增加。
一(yi)旦發生骨折、創傷(shāng)等，患有代謝疾病(bìng)的患者則需要花(huā)費更長的時間愈(yu)合，其組織也難以(yi)再生。
“遺憾的是，目(mu)前我國還沒有已(yi)應用于臨床的理(lǐ)想材料，仍需科研(yan)人員持續研發新(xīn)型組織功能材料(liao)，以促進血管重建(jian)和組織⛹🏻♀️原位生長(zhǎng)。”
潘浩波表示，以往(wǎng)的生物材料研究(jiu)往往建立于健康(kāng)的♋生理環💃境，而忽(hu)視了代謝性基礎(chǔ)疾病的存在。
骨疾(jí)病是一類慢性代(dai)謝性疾病，與多種(zhǒng)代謝性疾病(如糖(tang)尿病🔞、肥胖症、高脂(zhi)血症)的發生有相(xiàng)互協同或疊加效(xiao)⁉️應。骨組織的修☀️複(fu)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(gu)、高分子聚合物、金(jin)🧡屬材✉️料、無機鈣磷(lin)鹽等骨修複材料(liao)，以及皮瓣、人工合(hé)成皮膚👉、生物敷料(liào)、複合替代材料等(deng)創面修複材料。
“這(zhe)些材料都有一個(ge)亟待解決的關鍵(jian)問題：如何引導🌈血(xuè)🔴管🐪重建，促進幹細(xì)胞定向分化，調控(kong)病理微環境，實現(xian)原位組織再生。生(sheng)物材料已發展至(zhi)新的階段，是開啟(qǐ)第二次生命的催(cuī)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(man)足多重生物信号(hao)調控，其中包括腫(zhong)瘤免疫抑制、腫瘤(liú)細胞殺🛀🏻傷、皮膚再(zai)生成血管效應、破(pò)骨功🔴能抑制、成骨(gu)功能表達。
通過調(diào)節硼和矽的比例(li)，硼矽酸鹽生物活(huo)性玻璃能㊙️夠🥵逆轉(zhuan)各種不同的病理(lǐ)微環境，以實現組(zu)織再生目♌标。
硼矽(xi)酸鹽生物活性玻(bō)璃在接觸人體組(zu)織後，通過釋🙇♀️放離(li)子🌂，能夠有效降低(dī)炎症、調節巨噬細(xi)胞極化🐆。在對病理(li)微環境有效調控(kòng)的基礎之上，該材(cai)料還能夠有序促(cu)進血管形👣成，并促(cù)成成骨。
進一步研(yan)究表明，堿性調控(kòng)幹細胞能夠有序(xu)促進一型膠原形(xíng)成，而一型膠原是(shi)促進骨形成的關(guan)鍵基礎。
潘浩波(bo)介紹道，團隊圍繞(rao)硼矽酸鹽生物活(huó)性玻璃，實♻️現臨床(chuáng)需求導向的新型(xíng)功能材料開發。目(mu)前團隊已建立㊙️四(si)大研發闆塊體系(xì)，分别為：
1. 生物用活(huó)性骨水泥，主要用(yong)于椎體壓縮性骨(gu)折。
2. 3D打印骨修複體(tǐ)，主要用于大塊骨(gǔ)缺損重建。
3. 急性止(zhǐ)血材料，主要用于(yu)急性大出血。
“總而(ér)言之，硼矽酸鹽生(sheng)物活性玻璃是一(yī)種新型的🔴促組織(zhi)再生的功能材料(liao)，可通過促血管形(xing)成及抑菌等🔞多重(zhong)機制促進再生㊙️。材(cái)料與細胞的故事(shì)将是我們真正理(lǐ)解人類衰老與再(zài)😘生的重㊙️要途徑。”潘(pan)浩波說。
提問環節(jiē)
問題一：目前，硼矽(xī)酸鹽生物活性玻(bo)璃大的臨床應用(yong)是什麼？
潘浩波：主(zhu)要是骨質疏松導(dao)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(bo)璃的臨床處于什(shí)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(xi)酸鹽生物活性玻(bō)璃應用到臨床的(de)費用如何？
潘浩波(bō)：我們的目标是更(gèng)快、更好、更地療愈(yu)患者。因此，産品不(bu)僅要達到好的修(xiū)複效果，同時還要(yao)保證惠民的價格(gé)。這要求我們必須(xu)要掌握定價權和(hé)話語權。通過産品(pin)建設與市場推廣(guǎng)，降低産品醫療成(cheng)本，真正惠及老百(bai)姓。
如今(jīn)生命健康、醫療養(yang)老越來越受到人(rén)們的重視，醫療器(qì)械和生物醫用材(cai)料是支撐醫療、服(fu)務的重要産業環(huán)節。
有材醫療器械(xie)及生物醫用材料(liào)雲展會将聚焦醫(yi)用高分子材料、醫(yi)用金屬材料、生物(wù)陶瓷🆚、醫㊙️用耗材及(ji)輔料、智能可穿戴(dài)設備、家用醫療設(she)備等。
緻力于展示(shi)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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