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100万!上海交大卖了1项骨修复材料专利

沈宇婷 2024-09-03 11:00

近日,上海交通大学发布公告,拟将“医用可降解Zn-Cu-Li三元合金及其制备与用途”一项发明专利转让给苏州越众生物科技有限公司,交易金额达到100万元

 

苏州越众生物科技有限公司成立于2011年,是上海交通大学技术合作企业,致力于在微创外科领域研发、制造和营销创新医疗产品,以客户为中心提供一站式服务。

 

三大创新,提供高性能医用锌合金材料


在骨修复领域,医用可降解金属材料因其独特的体内可控降解特性,能够有效规避传统惰性植入物所必需的二次手术及长期体内排异反应,正逐步成为研究热点——开发一种集高强韧性、抗老化、适宜降解速率及卓越促成骨能力于一身的高性能医用锌合金材料,是国内外科研团队追逐的目标。

 

上海交通大学袁广银教授团队也不例外。据了解,袁广银教授作为国内该领域的领军人物,长期深耕于可降解医用镁合金与锌合金的临床应用研究,攻克了医用镁合金均匀可控降解的技术难题。其研发的镁合金骨钉更已成功应用于多例人体临床试验。截至目前,他已荣获国内外授权发明专利超过20项,并实现12项技术转让。

 

本次转化的专利正是一种创新的可降解Zn-Cu-Mg合金骨修复材料,该材料内部均匀分布着Mg2Zn11和CuZn4。深入分析该专利,其创新亮点主要体现在三个方面:


1、团队通过添加一定含量的Mg元素,充分利用锌合金降解过程中持续释放的镁离子的促成骨愈合能力,显著改善医用锌合金作为骨修复材料的生物相容性并实现促进骨折愈合的目的。 


2、团队首次针对锌合金中大块Mg2 Zn11硬脆相导致塑性下降的问题,从制备方法入手提供了解决策略。团队通过提高合金凝固速度、中温短时均匀化热处理以及变形工艺,实现合金组织和第二相的细化,调控粗大含镁第二相变为细小弥散分布,得到强韧性优异的可降解医用锌合金材料。 


3、团队通过添加Cu合金元素,在提升锌合金强度的同时,不仅显著提高锌合金的热稳定性,还避免了合金中加入Mg元素引起的合金老化问题。尤其当Cu元素含量高于Mg元素时,其抗老化效果更为显著。


经过一系列精心设计与优化,袁广银教授团队打造出的这款新型合金,力学性能卓越,还兼具高强度与良好塑性,同时展现出理想的均匀腐蚀性能、优异的生物相容性及强大的促成骨能力。这一突破性成果为承力骨内植入器械提供了理想选择,在骨修复领域拥有极为广阔的临床应用前景。

 

竞争加剧,多款产品进入临床前试验


近年来,可降解医用金属材料领域迎来了一系列创新突破。其中,镁基、锌基和铁基作为三大主流可降解金属类别,正引领着这一领域的快速发展。

 

镁合金因其良好的生物相容性和力学性能而受到关注。2019年8月,上海交大轻合金精密成型国家工程研究中心团队提出一种基于有限元方法的形状优化设计策略,并应用于自行研发的、可均匀降解的Mg-Nd-Zn-Zr(JDBM)合金制备的血管支架上,其力学性能测试以及体内降解速度取得了符合预期的实验结果。

 

除上海交大外等研究机构成果不断问世外,产业界的研发也在不断取得突破。2021年,赛诺医疗自主开发的“镁合金全降解药物支架系统”通过对基础原材料的深入研究,镁合金微管质量取得突破性的进展,管材质量及稳定性进一步提高。镁合金支架可行性动物结果达到预期效果,预示着在产品关键核心技术——有效、稳定的控制镁合金基材的降解速率上已经完成突破。

 

不仅如此,2023年,宜安科技也宣布全球首款可降解纯镁骨钉完成了临床试验病例入组。值得一提的是,该“镁骨钉”由高纯镁制作而成,其他元素含量极低,不用考虑其他元素可能引发的毒性问题。同时该材料没有合金元素产生的第二相,不需要考虑材料中第二相物质的降解均一性、及相关降解产物的影响。

 

镁合金之外,更多复合金属材料正在走向医疗领域。

 

锌合金具有适中的降解速率和良好的生物相容性。2020年,空军军医大学口腔医院颌面创伤科主任田磊采用可降解锌合金颅颌面内固定系统对一名下颌骨双发骨折的患者成功实施下颌骨骨折切开复位内固定术。此后,该产品开启其注册临床试验阶段

 

铁合金则具有良好的力学性能。2022年3月,我国自主研发的IBS可吸收药物洗脱冠脉支架系统(全球首款全降解铁基可吸收冠脉支架)在云南省阜外心血管病医院顺利完成中国确证性临床研究首例受试者入组。

 

此前临床研究初步表明其在简单原发性冠脉病变中具有良好的安全有效性,在完成对血管的有效支撑后(即植入后3~6个月)便开始降解,于2年左右安全进入降解尾声,最终被人体组织所无害吸收,从而能够有效避免植入永久支架可能带来的一系列远期预后问题。

 

而随着技术的不断进步和应用的深入推广,可降解金属材料技术有望在医疗领域发挥重要作用,为更多患者带来福音。

沈宇婷

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