研發新材料 為科學“強骨”助力
——深圳中科精誠醫學科技有限公司創新發展紀實

◎ 文/傅雙橋

深圳中科精誠醫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，還協同骨骼肌、肌腱、韌帶、關節一起讓身體動起來，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，自體修復卻極為有限。根據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，但若缺損較大就需要依靠輔助手段幫助修復。用3D打印技術打印出缺損骨骼再植入人體是目前一種前沿的醫療手段。

日前，深圳中科精誠醫學科技有限公司（以下簡稱中科精誠）推動這項事業繼續向前邁進一步，他們往骨修復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。

據介紹，3D打印骨修復材料可以針對不同受損部位，結合醫學影像技術，通過電腦軟件，逆向設計出填補缺損的形狀，使用具有生物活性的物質或細胞相結合的材料，打印出人工骨修復填充物支架，放入缺損部位，來引導骨細胞的生長，實現個性化的修復。

在體內外研究中，含鎂可降解高分子骨修復材料顯示出良好的生物相容性和骨誘導活性，具有與松質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，科研人員可以調控鎂的濃度和分布，設計微觀結構，讓它最有利于骨組織再生；同時設計宏觀結構，讓打印出的支架和受損部位的形狀、尺寸相吻合，骨修復材料的降解速度也可以調控。

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，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，幾乎參與人體內所有的新陳代謝過程且具有誘導骨生長的作用；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，該團隊的相關技術已取得國家發明專利授權，日前公司該技術在產業化之路又取得重要進展。

公司自主研發的“含鎂可降解高分子骨修復材料”進入國家食品藥品監督管理總局（CFDA）醫療器械技術審評中心發布的最新一期《創新醫療器械特別審批申請審查結果公示》（2018年第7號），這是深圳市在骨科領域第2個通過CFDA創新醫療器械特別審批的產品，也是深圳市第1個獲創新醫療器械特別審批的硬組織骨修復產品。該進展是臨床轉化的一個重要的里程碑，預示著該公司在3D打印骨修復材料方面的最新成果將進入臨床轉化快車道。相關公示已于6月27日結束。

對CFDA稍有了解的人都知道，CFDA施行的《創新醫療器械特別審批程序》對于企業所申請產品的獲批條件十分嚴格，重點強調產品主要工作原理/作用機理為國內首創，產品性能或者安全性與同類產品比較有根本性改進，技術上處于國際領先水平，并且具有顯著的臨床應用價值。創新醫療器械特別審批程序是CFDA為促進醫療器械創新發展而推出的重要措施，通過的申報項目在注冊與傳統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產品，企業注冊產品將有望更快獲批上市。

中科精誠是深圳的一家現代高科技企業。深港合作是深圳發展的特殊優勢，不僅在經濟方面，在科技合作上也有很大的空間和優勢。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研究院孵化出的產學研合作創新型企業，致力于深港兩地科技合作和科研成果轉化。據公司董事長吳宇帆介紹，公司成立于2013年8月，通過整合雙方優勢，公司與中國科學院深圳先進技術研究院合作成立了醫用生物活性材料聯合實驗室。項目研發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）創新創業大賽行業決賽一等獎，入選深圳市創新型中小微企業的備案。

目前該公司已建成國家標準的GMP凈化車間，所開發的人工骨修復材料也已進入CFDA三類醫療器械產品注冊程序，預計2021年獲得產品注冊證。

中科精誠公司領導和研發團隊核心成員合影

以更優品質替代同類進口產品

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

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

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略需求，緊密結合區域創新，共同建設的國家工業研究院，合作的主要目的是打造自主創新的科技高地，形成多學科交叉、集成創新的特色和優勢，正是看重這一點，才找他們合作。

目前國內骨生物活性材料產業的生產規模、技術水平和市場占有率來說，與國外產品相比仍有較大差距。缺乏核心技術及專業人才梯隊的系統研發攻關等問題也一直是困擾骨生物材料可持續發展的重要難題。就骨填充材料來講，我國市場上及臨床使用的骨修復填充材料，80%以上是國外進口產品，價格高昂。

另外，國內尚未形成成熟的生物活性材料產業鏈，包括原材料的供應、企業培育以及技術市場的推廣。中科精誠采取“集成機”模式，依托國家級科研院平臺優勢，將人才，成果，項目集成起來，突破人才和技術壁壘，從而大大降低科研成本以及后續產品的開發，產生協同效應。創造出可以代替國內市場短缺的具有活性的生物材料，替代同類進口產品。

在此之前,有些骨缺損患者只能選擇自體骨移植，忍受著二次手術和并發癥的痛苦。而中科精誠研發的新型生物活性骨修復支架材料經過大量的動物試驗研究發現，在骨修復效果上大大提高，是個不錯的骨修復替代產品。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。

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

目前，我國對人工骨修復材料的需求呈上升趨勢。

借力產學研合作實現跨越式發展

通過進一步了解，我們得知，中科精誠研發的新型生物活性骨修復支架材料轉化項目及產品在前期研發中曾獲得“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，國務院印發的《實施〈中華人民共和國促進科技成果轉化法〉若干規定》強調要打通科技與經濟結合的通道，促進大眾創業、萬眾創新，鼓勵研究開發機構、高等院校、企業等創新主體及科技人員轉移轉化科技成果，推進經濟提質增效升級。《規定》鼓勵研究開發機構、高等院校通過轉讓、許可或者作價投資等方式，向企業或者其他組織轉移科技成果。國家設立的研究開發機構、高等院校應當建立健全技術轉移工作體系和機制，其持有的科技成果，可以自主決定轉讓、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化事業的決心和信心。

目前，最讓吳宇帆感到自信和驕傲的是中科精誠參與建設了兩大技術平臺。第一個平臺是深圳醫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和產業化的設立，工程實驗室現有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，主要研發醫用可降解生物活性材料的制作技術和建立鎂復合活性生物材料，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，以臨床數據CDI申報的要求為目標，通過核心的專利技術推動產業化，進一步建立國內優先的生物活性材料的制作技術、產業化開發及產學研合作平臺。第二個平臺是廣東省醫用生物活性材料工程技術研究中心，其目標是積極推動跨學科跨領域的創新性合作研究，促進醫用生物活性材料以及醫療器械產品的源頭創新。該中心以各種形式實現共享設備和技術以支持企業和研究機構的合作研發，主要是為企業的技術人員提供一些實驗平臺和技術培訓。更是落實國家的人才強國戰略，為青年學者和研究學生創造良好的交叉學科研究環境和條件，并吸引一些海外的科學家、工程師等優秀人才，為生物活性材料相關的醫療器械研究輸送一些高素質的人才。

盡速推進產業化 造福國內骨病患者

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學影像數據，針對不同骨缺損的治療需求進行骨修復材料的個性化定制，結合中歐科研院所在治愈骨缺損方面的研究基礎及技術優勢，采取對骨缺損的臨床影像數據進行分析和優化，設計出骨材料修復的模型，利用先進的低溫快速成型技術，對骨活性修復材料的組成結構和力學參數進行調控。實驗產品已經送到四川醫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，后續動物植入有效性試驗周期比較長，最終結果還需要等待一些時間。

針對公司研發產品的特點，如，技術含量高，需要相關的設備，操作醫生亦要求具備大量知識儲備等，產品上市后，將主要針對全國一、二、三線城市的三甲醫院進行投放，以代理經銷商的模式推廣。

至于產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上，希望盡快拿到產品注冊證。

資料顯示，我國生物醫用材料進入了一個嶄新而快速的發展時期，作為重要生物醫用材料的骨組織修復材料也成為了國內行業主體的研發熱點。但行業發展思維還停留在單純簡單研發的基礎之上,大量的研究成果并不能轉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這款新產品進入市場的意義。

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

新時期，科技成果轉化作為黨中央對經濟提質增效的有效手段和支撐供給側結構性改革的重要支點頻頻出現在中央文件里，科技成果轉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，正在帶領中科精誠團隊行走在深港合作科技成果轉化的道路上……