奧精骼金產(chǎn)品仿生骨介紹

1、l o g ol o g o研究單位：清華大學(xué)再生醫(yī)學(xué)與仿生材料研究所研究單位：清華大學(xué)再生醫(yī)學(xué)與仿生材料研究所產(chǎn)業(yè)化單位：北京奧精醫(yī)藥科技有限公司產(chǎn)業(yè)化單位：北京奧精醫(yī)藥科技有限公司( (中外中外合資合資) )最接近自體骨的人造骨最接近自體骨的人造骨骨修復(fù)系列產(chǎn)品骨修復(fù)系列產(chǎn)品l o g ol o g o專利獎項專利獎項l o g ol o g o骨缺損修復(fù)的臨床需求骨缺損修復(fù)的臨床需求cab骨折愈合骨折愈合椎體融合椎體融合骨腫瘤缺損修復(fù)骨腫瘤缺損修復(fù)頜面外科骨缺損修復(fù)頜面外科骨缺損修復(fù)種植前骨量的提高種植前骨量的提高顱骨的缺損修復(fù)顱骨的缺損修復(fù)l o g ol o g o骨骼特點骨骼特點v

2、骨骼是支撐人體生物結(jié)構(gòu)的器官v骨組織由細胞和骨基質(zhì)組成骨基質(zhì)骨基質(zhì) 膠原纖維 主要有機成分 約占骨干重35% 羥基磷灰石晶體 主要無機成分 占骨干重的65%l o g ol o g o目前臨床骨移植材料比較目前臨床骨移植材料比較v臨床上原有產(chǎn)品的問題 異體骨,異種骨: 排異反應(yīng),交叉感染,倫理問題 傳統(tǒng)的生物陶瓷,高分子骨材料: 成骨效果差,生物相容性差，不降解或降解過快等 自體骨: 效果最好,金標準，但增加病人痛苦且供體數(shù)量有限v我們提出的解決方案我們提出的解決方案: -仿生制備成分結(jié)構(gòu)與自體骨相同的骨移植材料(獲國家基金,973資助,863重點項目)l o g ol o g ov 清華大學(xué)

3、生物材料首席專家；v 再生醫(yī)學(xué)與仿生材料研究所所長；v 國家2008年技術(shù)發(fā)明二等獎獲得者；v 國家2011年自然科學(xué)二等獎獲得者；v 中國生物材料學(xué)會副理事長；v 美國醫(yī)學(xué)生物工程學(xué)會2007年fellow ；v 國際生物材料學(xué)會2008年fellow (ius-bse)；v 發(fā)表sci論文350余篇，h因子51；v 獲中外發(fā)明專利30余項；v 十余種sci雜志的主編、編委。l o g ol o g o團隊在研項目團隊在研項目1,bone tissue eng.(重點 nsfc) (1), 仿生骨材料與組織界面反應(yīng); (2) nano-ha/collagen scaffold （+ stem

4、 cells; +bmp2）nsfcnsfcsupported by 支撐計劃）4, nerve tissue eng. (973 program)5, antimicrobial bone graft (863 program);6, nano-hydroxyapatite ceramics cage for spine fusion fixation( 十二五支撐計劃) 7, biodegradable mg alloy vascular stent (清華自選項目）8, 腦顱手術(shù)后防粘連膠（十二五支撐項目）l o g ol o g o微觀仿生微觀仿生: 骨骼超微結(jié)構(gòu)骨骼超微結(jié)構(gòu)-核心技術(shù)

5、核心技術(shù)dr. william j. landis礦化位點礦化位點ha膠原膠原 人體骨結(jié)構(gòu)人體骨結(jié)構(gòu) 仿生骨結(jié)構(gòu)仿生骨結(jié)構(gòu)l o g ol o g o成分相似性成分相似性a. 羥基磷灰石晶體b. 羥基磷灰石/膠原 (骼金)c. 人體骨x線衍射圖骼金與人體骨的骼金與人體骨的xrdxrd衍射譜很相似，表明其晶體成分和尺寸與人骨相近，衍射譜很相似，表明其晶體成分和尺寸與人骨相近，這有利于細胞生長、材料降解，使材料具有很好的生物相容性。這有利于細胞生長、材料降解，使材料具有很好的生物相容性。l o g ol o g o具有天然骨的礦化膠原納米有序結(jié)構(gòu)具有天然骨的礦化膠原納米有序結(jié)構(gòu)實驗證據(jù)實驗證據(jù) 右

6、圖比較清晰的反映了ha的擇優(yōu)去向具有納米級有序結(jié)晶（唯一）具有納米級有序結(jié)晶（唯一） 這是骼金這是骼金不同于不同于其他所謂的納米磷酸鈣其他所謂的納米磷酸鈣與高分子材料機械混合而成的納米人工骨的與高分子材料機械混合而成的納米人工骨的要點！要點！l o g ol o g o仿生骨概述仿生骨概述v i型膠原和羥基磷灰石有序排列組合v 具有天然自體骨的成分和多級結(jié)構(gòu)v 參與人體骨代謝，可被完全降解吸收v 與天然骨相似的重塑過程v 極佳的生物相容性，無排異，無滲出v 可根據(jù)臨床需要切割塑型，使用方便 人工骨的換代產(chǎn)品！ 最接近自體骨的仿生骨！l o g ol o g o動物實驗：修復(fù)兔橈骨動物實驗：修復(fù)

7、兔橈骨15mm15mm節(jié)段性骨缺損節(jié)段性骨缺損(a) 對照組，無修補，骨缺損未修復(fù)(b) 實驗組，雙側(cè)皮質(zhì)骨連接n x線片線片 - 12 周周n x線片線片 術(shù)后術(shù)后l o g ol o g o8 weeks12 weeks白色：骼金紅色：新生骨小梁骼金在骨小梁的生長過程中通過膠原酶和細胞吞噬過程被動降解，骨材料始終與骨小梁接觸，逐步自體化成骨過程觀察成骨過程觀察l o g ol o g o新新聞聞報報道道l o g ol o g ogiving the first direct evidence to support previous theories that this occurs. t

8、hese results should improve the understanding of collagen-mediated mineralization in other calcified tissues, and point the way to new functional materials for b i o m i m e t i c engineering. 該材料技術(shù)被該材料技術(shù)被nature materialsnature materials給予很高的評價，給予很高的評價，美國化學(xué)學(xué)會網(wǎng)美國化學(xué)學(xué)會網(wǎng)站站，也發(fā)表署名文章，專門給予介紹，也發(fā)表署名文章，專門給予介紹。

9、指出發(fā)現(xiàn)的機理對骨材料指出發(fā)現(xiàn)的機理對骨材料研發(fā)的指導(dǎo)意義研發(fā)的指導(dǎo)意義，是人類第一次體外合成天然骨的礦化膠原結(jié)構(gòu)是人類第一次體外合成天然骨的礦化膠原結(jié)構(gòu)。l o g ol o g o20122012年年1111月月 國際頂級科學(xué)期刊國際頂級科學(xué)期刊sciencescience對仿生人工骨產(chǎn)品進行了報道對仿生人工骨產(chǎn)品進行了報道l o g ol o g o普通型骼金普通型骼金填充仿生骨填充仿生骨 具有人體松質(zhì)骨的微結(jié)構(gòu)和相似成分 具有極佳的生物相容性 可完全降解吸收，吸收與成骨速率相匹配 可根據(jù)臨床需要切割修形，使用更加方便 四肢各類骨折骨缺損修復(fù) 骨折延遲閉合、不愈合或畸形愈合 脊柱椎體間、

10、橫突間和（或）椎板間植骨融合 良性骨腫瘤或瘤樣病變切除后骨缺損修復(fù) 其他各類無植骨禁忌的骨缺損修復(fù)適應(yīng)癥：l o g ol o g o普通型骼金普通型骼金填充仿生骨使用方法填充仿生骨使用方法l o g ol o g o圓柱型切割后使用在圓柱型切割后使用在cagecage中中小顆粒也可用于小顆粒也可用于cagecage中填充中填充普通型骼金普通型骼金填充仿生骨使用填充仿生骨使用方法方法大顆粒用于脊柱融合術(shù)大顆粒用于脊柱融合術(shù)也可以用于骨折后的骨缺損也可以用于骨折后的骨缺損填充填充l o g ol o g o普通型骼金普通型骼金釘?shù)捞畛溽數(shù)捞畛溽數(shù)捞畛溽數(shù)捞畛?加強股骨頸取釘后的強度 減少二次手術(shù)

11、后并發(fā)癥的產(chǎn)生 促進釘?shù)烙?減少二次骨折的發(fā)生率 內(nèi)固定取出術(shù)后的骨缺損填充適應(yīng)癥：l o g ol o g o釘?shù)佬扪a與填充釘?shù)佬扪a與填充普通型骼金普通型骼金釘?shù)捞畛涫褂梅椒ㄡ數(shù)捞畛涫褂梅椒╨ o g ol o g o 極佳的生物相容性 確保釘類內(nèi)固定產(chǎn)品即時穩(wěn)固 可完全降解吸收，吸收速率與成骨匹配 提供微孔支架，引導(dǎo)骨長入 極佳的成骨效果，減少遠期螺釘松動及退出機率 可塑性好，適合各類螺釘加固 為臨床提供更多的治療選擇創(chuàng)新一代釘?shù)乐車窃鰪娂夹g(shù)，可以顯著增加螺釘抗拔出力，具有即時穩(wěn)定的特點低密度型骼金低密度型骼金固釘（概念型）固釘（概念型）固釘塞固釘塞l o g ol o g o低密度型

12、骼金低密度型骼金固釘固釘u加強骨質(zhì)疏松釘?shù)兰訌姽琴|(zhì)疏松釘?shù)?骨質(zhì)疏松但需釘類內(nèi)固定者 釘類內(nèi)固定物型號偏小者 為改善內(nèi)固定部位成骨者適應(yīng)癥：l o g ol o g o低密度型低密度型骨融合膜骨融合膜/人工骨膜（特色產(chǎn)品）人工骨膜（特色產(chǎn)品）人工骨膜人工骨膜 操作簡便，生物相容性好 可以多種形狀，方便植入：整片或切割至所需尺寸，填充缺損或貼附在骨表面 多孔結(jié)構(gòu)可吸收和保留血液/自體骨髓，保持植入物與植骨床的緊密接觸，增加其生物活性 可透射線，易于觀察成骨狀況 可完全降解吸收，吸收與成骨速率相匹配骨融合膜骨融合膜l o g ol o g o適應(yīng)癥： 可單獨做為骨再生引導(dǎo)膜使用 不規(guī)則缺損部位骨壁

13、的貼附 脊柱融合：包括椎旁融合、椎間融合等 新鮮骨折內(nèi)固定術(shù)中骨折線的修復(fù) 骨折延遲愈合或不愈合，復(fù)合骨髓植骨 其它需常規(guī)植骨的手術(shù)低密度型骼金低密度型骼金骨融合膜骨融合膜/人工骨膜人工骨膜l o g ol o g o低密度型骼金低密度型骼金骨融合膜骨融合膜/人工骨膜人工骨膜l o g ol o g o骼骼金金自自體體骨骨骼金植入術(shù)后一年取釘結(jié)果骼金植入術(shù)后一年取釘結(jié)果自體骨自體骨骼骼 金金l o g ol o g o雙側(cè)骼金椎旁融合雙側(cè)骼金椎旁融合骼金植入術(shù)后一年取釘結(jié)果骼金植入術(shù)后一年取釘結(jié)果l o g ol o g ov 椎體成形椎體成形pmma骨水泥骨水泥椎體壓縮性骨折 medtron

14、ic, iheraeus osteopal vpmma骨水泥全球市場容量骨水泥全球市場容量10億美元億美元 (2012年年)pmma骨水泥骨水泥脊柱用骨水泥脊柱用骨水泥全世界400萬盒/年34萬盒/年中國42萬盒/年9.3萬盒/年pmma骨水泥臨床用量pmmapmma改性骨粉（國際先進）改性骨粉（國際先進）l o g ol o g ov 現(xiàn)有椎體成形現(xiàn)有椎體成形pmma骨水泥產(chǎn)品特點骨水泥產(chǎn)品特點 目前臨床使用最廣泛、用量最大的一類骨水泥材料 優(yōu)點：支撐性能優(yōu)秀、起效快、長期效果良好 不足：硬度太大，生物相容性不佳int j spine surg, 2012,

15、6(2). doi: 10.5580/2cacpmma系生物惰性材料，骨整合能力差，在系生物惰性材料，骨整合能力差，在椎體里松動甚至脫落椎體里松動甚至脫落術(shù)后6月1年orthopaedic surgery, 2010, 2(2): 119-123固化后硬度太高，磨穿上下終板，固化后硬度太高，磨穿上下終板，甚至造成相鄰椎體二次骨折甚至造成相鄰椎體二次骨折相鄰椎體骨折術(shù)后14天高強度骼金高強度骼金 pmma pmma改性骨粉改性骨粉l o g ol o g o 顯著降低原有骨水泥彈性模量，增加其柔韌性，使之在體內(nèi)減輕對上下終板的損傷 可顯著增加pmma骨水泥的生物活性，利于骨細胞生長 改性后的生物

16、活性骨水泥可滿足臨床注射性要求，無需其它專門儀器設(shè)備或改變操作習(xí)慣，強度完全符合iso 5833相關(guān)指標在保證pmma骨水泥支撐強度、降低彈性模量的同時賦予其更好的生物學(xué)特性pmma改性骨粉改性骨粉高強度骼金高強度骼金 pmma pmma改性骨粉改性骨粉l o g ol o g ov形貌觀察形貌觀察mc改性改性pmma骨水泥固化體截面觀察骨水泥固化體截面觀察a: 純pmma骨水泥; b:礦化膠原復(fù)合pmma骨水泥高強度骼金高強度骼金 pmma pmma改性骨粉改性骨粉l o g ol o g ov 骨水泥機械性能測試骨水泥機械性能測試按照 iso 5833 進行固化體的抗壓強度測試，并計算彈性

17、模量以 heraeus osteopal v 和 mendec spine 兩種骨水泥作為對照骨水泥固化體抗壓強度骨水泥固化體抗壓強度骨水泥固化體彈性模量骨水泥固化體彈性模量高強度骼金高強度骼金 pmma pmma改性骨粉改性骨粉抗壓強度不變，彈性模量降低抗壓強度不變，彈性模量降低l o g ol o g ov 動物實驗動物實驗 將礦化膠原改性pmma骨水泥樣塊埋入羊髂骨中，6個月后取出 硬組織切片結(jié)果表明，礦化膠原復(fù)合pmma骨水泥與自體骨結(jié)合緊密，其骨整合能力優(yōu)于普通pmma骨水泥礦化膠原復(fù)合礦化膠原復(fù)合pmma與自體骨間結(jié)合緊密與自體骨間結(jié)合緊密單純單純pmma與自體骨間骨整合能力差與自

18、體骨間骨整合能力差高強度骼金高強度骼金 pmma pmma改性骨粉改性骨粉l o g ol o g on 骼金復(fù)合改性pmma骨水泥的骨整合效果北京協(xié)和醫(yī)院實驗結(jié)果北京協(xié)和醫(yī)院實驗結(jié)果2個月4個月6個月普通pmma骼金復(fù)合改性pmmal o g ol o g ov 臨床評價臨床評價 術(shù)后一年隨訪結(jié)果：普通普通pmma椎體成形骨水泥椎體成形骨水泥相鄰椎體再骨折發(fā)生率高達相鄰椎體再骨折發(fā)生率高達21.4%礦化膠原改性礦化膠原改性pmma骨水泥骨水泥術(shù)后術(shù)后1年相鄰椎體正常，骨年相鄰椎體正常，骨水泥在椎體中保持穩(wěn)定水泥在椎體中保持穩(wěn)定高強度骼金高強度骼金 pmma pmma改性骨粉改性骨粉l o g

19、 ol o g ov 礦化膠原改性pmma骨水泥，其可注射性、工作時間等均可滿足臨床需要。v 礦化膠原改性pmma骨水泥的機械性能顯著優(yōu)于現(xiàn)有商品化pmma椎體成形骨水泥，抗壓強度高于 iso 5833 規(guī)定的 70 mpa，彈性模量較現(xiàn)有產(chǎn)品下降 30%，與壓縮性骨折椎體更加匹配。v 礦化膠原改性pmma骨水泥的細胞相容性優(yōu)于純pmma骨水泥，動物實驗證明具有更強的骨整合能力。v 礦化膠原改性pmma骨水泥的臨床使用效果良好，未發(fā)生相鄰椎體再骨折及在椎體中松動的情況。高強度骼金高強度骼金 pmma改性骨粉改性骨粉l o g ol o g o高強度骼金高強度骼金 pmma改性骨粉改性骨粉p osteopal v 骨水泥： 準備一個無菌容器，可容納瓶內(nèi)所有pmma改性骨粉 打開玻璃瓶，將pmma改性骨粉轉(zhuǎn)移到準備的無菌容器中 打開裝有osteopal v骨水泥粉末的紙袋，將粉末倒入前述玻璃瓶中，至玻璃瓶上黑色刻度為止。該部分粉末棄去不用 打開裝有osteopal v骨水泥液體的安瓿瓶，將液體倒入無菌混合容器中，然后倒入骨水泥粉末，攪拌15秒后倒入人工骨顆粒，再攪拌15秒，幾種成分即可混合 混合時間、等待時間、工作時間和凝固時間請參閱osteopal v骨水泥說明書德國賀利氏骨水泥l(xiāng) o g ol o g o高強度骼金高強度骼金 pmma改性骨粉改性