30万元！四川大学拟转让一种用于组织再生的多孔支架的制备方法

近日，四川大学发布科技成果转化公示，学校通过专利权转让方式，拟将“一种用于组织再生的多孔支架的制备方法”相关专利进行转让，转让费用为人民币30万元。该专利技术发明人为谭鸿教授及其团队。

本发明的核心是通过半固态冷冻铸造法制备用于组织再生的多孔支架及多层补片，解决传统技术难以规模化生产均匀多孔支架的问题。适用于口腔粘膜、皮肤等组织缺损的愈合，能促进无瘢痕再生，尤其适配大面积、深层缺损场景。多孔支架模拟天然细胞外基质结构，为新组织生长提供临时3D支持，多层补片还能通过顶面屏障层保护创面、提供机械支撑。

组织再生修复是医学领域的重要方向，涵盖口腔粘膜、皮肤等各类组织缺损的修复，广泛应用于创伤治疗、术后恢复等场景，其修复质量直接关系患者生活质量与身体功能恢复。

然而，当前临床修复场景中，传统支架与补片的技术局限导致痛点显著：传统冷冻铸造法制备的支架受热传导等物理限制，难以实现大尺寸（厘米级以上）规模化生产，且多孔结构不均匀、各向异性明显，无法为新组织生长提供稳定的三维支持环境；同时，现有修复材料多为单一结构设计，难以适配口腔、皮肤等不同部位的创伤环境，也无法满足大面积、深层缺损的修复需求。

这类痛点对患者与临床应用均带来多重困扰：对于患者而言，传统材料修复后易出现瘢痕挛缩、组织功能不全等问题，如口腔粘膜缺损修复后可能导致张口受限，皮肤创伤修复后留下明显瘢痕，不仅影响外观，还可能引发功能障碍，降低生活质量；对于临床应用来说，传统支架的尺寸与形状限制，使其难以适配不同大小、形状的缺损部位，尤其在大面积创伤修复中效果不佳；部分修复材料生物相容性不足，易引发炎症反应，或降解速率与组织再生不同步，影响修复效果，且现有材料的孔隙率、孔径等关键参数难以精准调控，无法匹配不同组织的再生需求。

目前主流的组织再生修复方案仍以传统冷冻铸造支架、生物衍生基质（dECM）等为主，传统支架虽能实现小规模制备，但结构均匀性差、可扩展性不足，难以满足临床大规模缺损修复需求；dECM等生物材料虽生物相容性较好，但修复后易引发瘢痕收缩，且价格高昂、来源有限，难以广泛应用。

此外，现有修复材料多为单一功能设计，缺乏对创伤微环境的调控能力，无法有效调节炎症反应、促进细胞粘附与增殖，导致修复效率低下，新生成组织与正常组织差异较大。这些痛点使得市场迫切需要一种可规模化制备、结构均匀可控、生物相容性优异且能实现无瘢痕修复的新型组织再生材料，填补传统方案在“适配性+修复质量+规模化”上的空白，破解组织再生修复的核心难题。

针对组织再生修复领域“效果+适配”的双重痛点，四川大学研发的半固态冷冻铸造技术凭借创新性设计，实现了从制备工艺到应用效果的全方位突破，核心优势集中体现在规模化生产、结构性能可控、生物相容性与修复效果卓越三大维度。

规模化制备无限制，适配多元临床需求

该技术彻底打破传统冷冻铸造法的尺寸与形状桎梏，通过“动态冷冻+模具成型”的组合方案，可实现大尺寸、不规则形状多孔支架的批量生产。无论是面积达760cm²的多孔薄片，还是厚度超2cm的大体积多孔块，亦或是星形、心形等定制化形状，均能保持结构一致性。其适配的材料体系广泛，涵盖聚氨酯乳液、透明质酸溶液、海藻酸盐溶液及羟基磷灰石悬液等多种生物活性材料，可满足口腔粘膜、皮肤等不同组织缺损的修复需求，解决了传统技术难以规模化应用的核心瓶颈。

结构性能精准可控，复刻天然组织微环境

技术通过多阶段工艺参数调控，实现多孔支架关键性能的精准定制。孔隙率可通过搅拌阶段优化（两阶段搅拌达60%-80%，三阶段搅拌最高达95%），孔径可通过调整物料固含量（10-40wt%）控制在50-150μm范围，完美匹配不同组织再生对微环境的需求。更核心的是，动态冷冻过程中形成的半固态冰浆，经凝固干燥后可获得均匀的各向同性多孔结构，相较于传统技术的柱状冰晶结构，能更好地引导细胞定向生长与胶原纤维“篮状编织”沉积，为组织再生提供稳定的三维支持。此外，多层补片的仿生设计（底部支架层2-10mm+顶面屏障层0.2-0.8mm），既保证了机械支撑强度，又能抵御外界摩擦与微生物侵袭，适配口腔等复杂生理环境。

生物相容性优异，实现无瘢痕高效修复

该技术制备的多孔支架及补片展现出卓越的生物医学性能。材料选用生物相容性高分子或陶瓷材料，降解产物无细胞毒性，细胞存活率超85%，且在体内可完全降解（约两个月），对主要器官无明显损害。在修复机制上，支架能有效调节免疫微环境，促进巨噬细胞从M1型向抗炎修复型M2型极化，减少炎症细胞浸润与促炎基因表达；同时广泛激活Wnt、Hippo等促愈合信号通路，加速肉芽组织形成与上皮化进程。临床前实验证实，该补片在猪口腔粘膜缺损模型中，可使张口度恢复至正常水平的83%，再生组织胶原结构与正常粘膜高度一致，实现近乎无瘢痕愈合，显著优于传统纱布与dECM支架的修复效果。

该半固态冷冻铸造技术以 “无限制规模化、精准可控化、高效修复化” 为核心竞争力，既突破了传统工艺的尺寸与结构局限，又通过生物相容性与功能靶向性的深度优化，在组织再生修复领域构建起独特技术优势，为临床复杂缺损修复提供了更具实用性与创新性的解决方案。

当前组织工程多孔支架市场呈现“传统材料支架+功能化仿生支架”的竞争格局，国内外企业与科研机构围绕“结构仿生、性能可控、临床适配”展开技术研发，核心差异集中在材料体系、制备工艺及功能针对性上，部分成熟产品已实现临床转化，新兴技术则聚焦解决复杂组织再生难题。

维度生物Wedocage™多孔钛合金椎间融合器，维度（西安）生物医疗科技有限公司是国内金属3D打印骨科植入物领域的标杆企业，其研发的“羟基磷灰石涂层多孔钛合金椎间融合器（Wedocage™）”已通过NMPA三类医疗器械注册证获批上市，是全球首款获批的带有生物活性涂层的3D打印多孔钛合金椎间融合器，依托铂力特提供的SLM金属3D打印设备与工艺支持完成规模化生产。

该产品采用“桁架+微多孔”结构设计，通过3D打印技术构建连通多孔结构，表面喷涂羟基磷灰石涂层提升生物相容性与骨传导性，适用于脊柱骨缺损、椎间融合等骨科临床场景。其核心优势在于力学性能优异、骨整合效果好，局限性是采用金属材料无法降解，长期植入可能存在应力遮挡风险，且制备成本较高。

上海交通大学医学院附属第九人民医院郝永强教授团队联合华曙高科，依托 SLM 金属 3D 打印技术研发的 “多孔钽支架”，目前已进入临床应用阶段，是国内骨科骨再生领域的代表性创新成果。该支架以高生物活性钽金属为原料，通过 3D 打印构建规则连通的多孔结构，力学性能与人体骨骼适配，可避免应力遮挡问题，细胞黏附、增殖及成骨分化效果均优于传统 Ti6Al4V 合金支架。

团队还创新开发钛合金表面钽涂层技术，兼具抗菌、促血管生成功能。目前已将钽涂层 3D 打印个性化假体应用于临床，3-5 年随访显示，其临床疗效优于现有钛合金假体，尤其在复杂骨缺损修复中表现突出。此外，该技术还入围工信部 “揭榜挂帅” 项目，联合 13 家单位推动钽金属医疗器械全产业链国产化。综上所述，该半固态冷冻铸造技术通过工艺创新与结构设计的双重突破，实现了规模化制备、结构性能可控与高效修复效果的有机统一。为组织再生修复提供了兼具实用性与创新性的解决方案，展现出强劲的技术竞争力与临床转化潜力。