研發(fā)新材料 為科學“強骨”助力
——深圳中科精誠醫(yī)學科技有限公司創(chuàng)新發(fā)展紀實

◎ 文/傅雙橋

深圳中科精誠醫(yī)學科技有限公司董事長吳宇帆

骨骼在人體組織中是有如“硬漢”一般的存在，支撐起人體的挺拔身姿，給臟器提供保護，還協(xié)同骨骼肌、肌腱、韌帶、關(guān)節(jié)一起讓身體動起來，此外人體的代謝、造血也都需要骨骼出一份力。但是，人的骨頭雖然有再生能力，自體修復(fù)卻極為有限。根據(jù)具體受傷部位的不同，小面積的骨缺損一般可以自行生長恢復(fù)，但若缺損較大就需要依靠輔助手段幫助修復(fù)。用3D打印技術(shù)打印出缺損骨骼再植入人體是目前一種前沿的醫(yī)療手段。

日前，深圳中科精誠醫(yī)學科技有限公司（以下簡稱中科精誠）推動這項事業(yè)繼續(xù)向前邁進一步，他們往骨修復(fù)材料里加入含鎂可降解高分子，起到了促進新骨再生和血管生成的作用。

據(jù)介紹，3D打印骨修復(fù)材料可以針對不同受損部位，結(jié)合醫(yī)學影像技術(shù)，通過電腦軟件，逆向設(shè)計出填補缺損的形狀，使用具有生物活性的物質(zhì)或細胞相結(jié)合的材料，打印出人工骨修復(fù)填充物支架，放入缺損部位，來引導(dǎo)骨細胞的生長，實現(xiàn)個性化的修復(fù)。

在體內(nèi)外研究中，含鎂可降解高分子骨修復(fù)材料顯示出良好的生物相容性和骨誘導(dǎo)活性，具有與松質(zhì)骨相匹配的力學強度和可顯著提高植入部位新骨再生和血管生成的作用。通過3D打印技術(shù)，科研人員可以調(diào)控鎂的濃度和分布，設(shè)計微觀結(jié)構(gòu)，讓它最有利于骨組織再生；同時設(shè)計宏觀結(jié)構(gòu)，讓打印出的支架和受損部位的形狀、尺寸相吻合，骨修復(fù)材料的降解速度也可以調(diào)控。

之所以選擇金屬鎂，是因為常用的生物材料多會添加一些如生長因子、蛋白因子等生物活性物質(zhì)，但是存在劑量不好控制、不易保存、制備過程中容易失去活性等問題，而金屬鎂則不存在上述問題，鎂元素屬于人體必需的元素之一，幾乎參與人體內(nèi)所有的新陳代謝過程且具有誘導(dǎo)骨生長的作用；金屬鎂植入物能積極有效地刺激新骨形成，這將有利于骨折、骨缺損的愈合和骨組織再生。

2014年，該團隊的相關(guān)技術(shù)已取得國家發(fā)明專利授權(quán)，日前公司該技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化之路又取得重要進展。

公司自主研發(fā)的“含鎂可降解高分子骨修復(fù)材料”進入國家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）醫(yī)療器械技術(shù)審評中心發(fā)布的最新一期《創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批申請審查結(jié)果公示》（2018年第7號），這是深圳市在骨科領(lǐng)域第2個通過CFDA創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批的產(chǎn)品，也是深圳市第1個獲創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批的硬組織骨修復(fù)產(chǎn)品。該進展是臨床轉(zhuǎn)化的一個重要的里程碑，預(yù)示著該公司在3D打印骨修復(fù)材料方面的最新成果將進入臨床轉(zhuǎn)化快車道。相關(guān)公示已于6月27日結(jié)束。

對CFDA稍有了解的人都知道，CFDA施行的《創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序》對于企業(yè)所申請產(chǎn)品的獲批條件十分嚴格，重點強調(diào)產(chǎn)品主要工作原理/作用機理為國內(nèi)首創(chuàng)，產(chǎn)品性能或者安全性與同類產(chǎn)品比較有根本性改進，技術(shù)上處于國際領(lǐng)先水平，并且具有顯著的臨床應(yīng)用價值。創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審批程序是CFDA為促進醫(yī)療器械創(chuàng)新發(fā)展而推出的重要措施，通過的申報項目在注冊與傳統(tǒng)審批時間相比大大縮減，尤其是針對需上報國家局審批的三類境內(nèi)產(chǎn)品，企業(yè)注冊產(chǎn)品將有望更快獲批上市。

中科精誠是深圳的一家現(xiàn)代高科技企業(yè)。深港合作是深圳發(fā)展的特殊優(yōu)勢，不僅在經(jīng)濟方面，在科技合作上也有很大的空間和優(yōu)勢。中科精誠就是在中央提出深港合作的背景下，由中國科學院深圳先進技術(shù)研究院孵化出的產(chǎn)學研合作創(chuàng)新型企業(yè)，致力于深港兩地科技合作和科研成果轉(zhuǎn)化。據(jù)公司董事長吳宇帆介紹，公司成立于2013年8月，通過整合雙方優(yōu)勢，公司與中國科學院深圳先進技術(shù)研究院合作成立了醫(yī)用生物活性材料聯(lián)合實驗室。項目研發(fā)前期先后獲得省市級多項科技計劃支助，曾榮獲2015中國（深圳）創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽行業(yè)決賽一等獎，入選深圳市創(chuàng)新型中小微企業(yè)的備案。

目前該公司已建成國家標準的GMP凈化車間，所開發(fā)的人工骨修復(fù)材料也已進入CFDA三類醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊程序，預(yù)計2021年獲得產(chǎn)品注冊證。

中科精誠公司領(lǐng)導(dǎo)和研發(fā)團隊核心成員合影

以更優(yōu)品質(zhì)替代同類進口產(chǎn)品

據(jù)了解，中科精誠所研發(fā)的產(chǎn)品其專家團隊主要是中國科學院深圳先進技術(shù)研究院牽頭，香港中文大學研發(fā)團隊重點參與，目前所轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品是走過十幾年研究歷程的一種新型生物活性骨修復(fù)支架材料。

該產(chǎn)品選取具有良好的生物相容性、可塑性高、在組織工程領(lǐng)域廣泛使用的復(fù)合型材料，能有效改善單獨使用時因降解而產(chǎn)生的酸性環(huán)境和降解速度過快、脆性大等諸多不利因素，同時編織入活性物質(zhì)，創(chuàng)新性采用先進的低溫3D打印技術(shù)，在保持生物活性的同時，在支架內(nèi)部形成高連通率的仿生人體松質(zhì)骨結(jié)構(gòu)，并具有活性成分緩釋功能的支架材料。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，活性物質(zhì)可從多孔支架材料中穩(wěn)定釋放發(fā)揮其促成骨活性。這種產(chǎn)品工藝和配方為國內(nèi)首創(chuàng)，國際領(lǐng)先。

在談到如何選擇科研合作伙伴時吳宇帆說，之所以選擇和中國科學院深圳先進技術(shù)研究院合作，是因為中國科學院和香港中文大學能瞄準國家戰(zhàn)略需求，緊密結(jié)合區(qū)域創(chuàng)新，共同建設(shè)的國家工業(yè)研究院，合作的主要目的是打造自主創(chuàng)新的科技高地，形成多學科交叉、集成創(chuàng)新的特色和優(yōu)勢，正是看重這一點，才找他們合作。

目前國內(nèi)骨生物活性材料產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)水平和市場占有率來說，與國外產(chǎn)品相比仍有較大差距。缺乏核心技術(shù)及專業(yè)人才梯隊的系統(tǒng)研發(fā)攻關(guān)等問題也一直是困擾骨生物材料可持續(xù)發(fā)展的重要難題。就骨填充材料來講，我國市場上及臨床使用的骨修復(fù)填充材料，80%以上是國外進口產(chǎn)品，價格高昂。

另外，國內(nèi)尚未形成成熟的生物活性材料產(chǎn)業(yè)鏈，包括原材料的供應(yīng)、企業(yè)培育以及技術(shù)市場的推廣。中科精誠采取“集成機”模式，依托國家級科研院平臺優(yōu)勢，將人才，成果，項目集成起來，突破人才和技術(shù)壁壘，從而大大降低科研成本以及后續(xù)產(chǎn)品的開發(fā)，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。創(chuàng)造出可以代替國內(nèi)市場短缺的具有活性的生物材料，替代同類進口產(chǎn)品。

在此之前,有些骨缺損患者只能選擇自體骨移植，忍受著二次手術(shù)和并發(fā)癥的痛苦。而中科精誠研發(fā)的新型生物活性骨修復(fù)支架材料經(jīng)過大量的動物試驗研究發(fā)現(xiàn)，在骨修復(fù)效果上大大提高，是個不錯的骨修復(fù)替代產(chǎn)品。投放市場后，將大大降低患者的治療費用，同時也能讓更多的患者得到治療。

據(jù)專業(yè)人士分析，人工骨修復(fù)材料在現(xiàn)今骨移植手術(shù)中有著不可取代的重要作用,尋找具有良好骨誘導(dǎo)活性的骨修復(fù)材料一直是骨科研究的熱點。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國每年因交通事故和生產(chǎn)安全事故所致創(chuàng)傷骨折、脊柱退行性疾病及骨腫瘤、骨結(jié)核等骨科疾病,造成骨缺損或功能障礙患者超過300萬人。

目前，我國對人工骨修復(fù)材料的需求呈上升趨勢。

借力產(chǎn)學研合作實現(xiàn)跨越式發(fā)展

通過進一步了解，我們得知，中科精誠研發(fā)的新型生物活性骨修復(fù)支架材料轉(zhuǎn)化項目及產(chǎn)品在前期研發(fā)中曾獲得“國家自然科學基金中國-歐盟國際重大合作項目”（51361130034）支助，項目在歐洲的合作伙伴有荷蘭Twente大學、荷蘭Xpand生物技術(shù)公司、英國倫敦大學瑪麗皇后學院、瑞士AO Foudation等。

2016年2月，國務(wù)院印發(fā)的《實施〈中華人民共和國促進科技成果轉(zhuǎn)化法〉若干規(guī)定》強調(diào)要打通科技與經(jīng)濟結(jié)合的通道，促進大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新，鼓勵研究開發(fā)機構(gòu)、高等院校、企業(yè)等創(chuàng)新主體及科技人員轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化科技成果，推進經(jīng)濟提質(zhì)增效升級。《規(guī)定》鼓勵研究開發(fā)機構(gòu)、高等院校通過轉(zhuǎn)讓、許可或者作價投資等方式，向企業(yè)或者其他組織轉(zhuǎn)移科技成果。國家設(shè)立的研究開發(fā)機構(gòu)、高等院校應(yīng)當建立健全技術(shù)轉(zhuǎn)移工作體系和機制，其持有的科技成果，可以自主決定轉(zhuǎn)讓、許可或者作價投資，除涉及國家秘密、國家安全外，不需審批或者備案。

這更堅定了吳宇帆從事科技成果轉(zhuǎn)化事業(yè)的決心和信心。

目前，最讓吳宇帆感到自信和驕傲的是中科精誠參與建設(shè)了兩大技術(shù)平臺。第一個平臺是深圳醫(yī)用生物活性材料工程實驗室，最緊密的合作是生物活性材料研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的設(shè)立，工程實驗室現(xiàn)有31個人，其中，專職科研人員27名，首席科學家有3名、管理人員1名、學生1名、臨床顧問1名，主要研發(fā)醫(yī)用可降解生物活性材料的制作技術(shù)和建立鎂復(fù)合活性生物材料，以及還有含藥的和骨靶向型納米載體材料，實驗室的主要功能是建立臨床前的動物實驗評估體系，以臨床數(shù)據(jù)CDI申報的要求為目標，通過核心的專利技術(shù)推動產(chǎn)業(yè)化，進一步建立國內(nèi)優(yōu)先的生物活性材料的制作技術(shù)、產(chǎn)業(yè)化開發(fā)及產(chǎn)學研合作平臺。第二個平臺是廣東省醫(yī)用生物活性材料工程技術(shù)研究中心，其目標是積極推動跨學科跨領(lǐng)域的創(chuàng)新性合作研究，促進醫(yī)用生物活性材料以及醫(yī)療器械產(chǎn)品的源頭創(chuàng)新。該中心以各種形式實現(xiàn)共享設(shè)備和技術(shù)以支持企業(yè)和研究機構(gòu)的合作研發(fā)，主要是為企業(yè)的技術(shù)人員提供一些實驗平臺和技術(shù)培訓。更是落實國家的人才強國戰(zhàn)略，為青年學者和研究學生創(chuàng)造良好的交叉學科研究環(huán)境和條件，并吸引一些海外的科學家、工程師等優(yōu)秀人才，為生物活性材料相關(guān)的醫(yī)療器械研究輸送一些高素質(zhì)的人才。

盡速推進產(chǎn)業(yè)化 造福國內(nèi)骨病患者

吳宇帆表示，在國家政策的感召下他們參與了多個國際項目合作。其中，中歐自然基金合作項目已初見成效。

中科精誠參與的中歐自然基金合作項目是運用臨床三維醫(yī)學影像數(shù)據(jù)，針對不同骨缺損的治療需求進行骨修復(fù)材料的個性化定制，結(jié)合中歐科研院所在治愈骨缺損方面的研究基礎(chǔ)及技術(shù)優(yōu)勢，采取對骨缺損的臨床影像數(shù)據(jù)進行分析和優(yōu)化，設(shè)計出骨材料修復(fù)的模型，利用先進的低溫快速成型技術(shù)，對骨活性修復(fù)材料的組成結(jié)構(gòu)和力學參數(shù)進行調(diào)控。實驗產(chǎn)品已經(jīng)送到四川醫(yī)療器械檢測中心進行生物安全性檢測，通過細胞毒性檢測結(jié)果顯示中，生物相容性很不錯，細胞成活率在80%以上，目前進展順利。不過，后續(xù)動物植入有效性試驗周期比較長，最終結(jié)果還需要等待一些時間。

針對公司研發(fā)產(chǎn)品的特點，如，技術(shù)含量高，需要相關(guān)的設(shè)備，操作醫(yī)生亦要求具備大量知識儲備等，產(chǎn)品上市后，將主要針對全國一、二、三線城市的三甲醫(yī)院進行投放，以代理經(jīng)銷商的模式推廣。

至于產(chǎn)品品牌的培育和推廣，吳宇帆表示，目前，主要精力要投放在研發(fā)上，希望盡快拿到產(chǎn)品注冊證。

資料顯示，我國生物醫(yī)用材料進入了一個嶄新而快速的發(fā)展時期，作為重要生物醫(yī)用材料的骨組織修復(fù)材料也成為了國內(nèi)行業(yè)主體的研發(fā)熱點。但行業(yè)發(fā)展思維還停留在單純簡單研發(fā)的基礎(chǔ)之上,大量的研究成果并不能轉(zhuǎn)化成為市場有效的占有率。由此也可以看出，吳宇帆和他的中科精誠所研發(fā)這款新產(chǎn)品進入市場的意義。

吳宇帆對未來充滿著的期許，他想借助這個平臺能盡快創(chuàng)造出一種能提高骨病治愈率且經(jīng)濟實惠的好產(chǎn)品。進一步通過國產(chǎn)化把同類進口產(chǎn)品的價格拉回到市場理性的水平，從而造福國內(nèi)骨修復(fù)患者。

新時期，科技成果轉(zhuǎn)化作為黨中央對經(jīng)濟提質(zhì)增效的有效手段和支撐供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的重要支點頻頻出現(xiàn)在中央文件里，科技成果轉(zhuǎn)化將成為當下和今后較長一個時期的熱點和焦點。吳宇帆審時度勢順勢而為，正在帶領(lǐng)中科精誠團隊行走在深港合作科技成果轉(zhuǎn)化的道路上……