未來,嚴(yán)重的肢體損傷、組織缺損或可“恢復(fù)原狀”,器官移植甚至可以像換零件一樣簡(jiǎn)單。近日,記者從諾一邁爾(蘇州)醫(yī)療科技有限公司了解到,其《用于人體組織修復(fù)和器官再造的再生型植入性醫(yī)療器械》項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)入臨床試驗(yàn)籌備階段,這標(biāo)志著諾一邁爾的全球首款再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品-可吸收梯度層修復(fù)膜將在不久之后造福百姓。
諾一邁爾坐落于江蘇醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)園內(nèi),是一家專注于“組織再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)及轉(zhuǎn)化”的創(chuàng)新企業(yè),其目標(biāo)產(chǎn)品是一類用于實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)組織再生(Guided Tissue Regeneration)、引導(dǎo)骨再生(GuidedBone Regeneration)或?qū)崿F(xiàn)器官再造重建功能的再生型植入性醫(yī)療器械,產(chǎn)品主要針對(duì)創(chuàng)傷、病變組織切除等原因造成的組織缺損,實(shí)現(xiàn)引導(dǎo)組織再生或引導(dǎo)骨再生的功能。
“這就像是以前一些科幻電影描繪的場(chǎng)景那樣,我們的技術(shù)就是在組織缺損的地方打個(gè)‘補(bǔ)丁’,引導(dǎo)細(xì)胞高效高速地生長,以便最大限度地恢復(fù)組織肌理和機(jī)能?!敝Z一邁爾醫(yī)學(xué)部總監(jiān)郭剛解釋道。
再生型植入醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)屬于植入性醫(yī)療器械領(lǐng)域里面的新興產(chǎn)業(yè),具有廣闊的發(fā)展前景。我國用于引導(dǎo)組織器官再生與修復(fù)的醫(yī)療器械的研究始于20世紀(jì)90年代中后期。目前,我國植入性醫(yī)療器械的發(fā)展主要集中在結(jié)構(gòu)類產(chǎn)品(如皮膚、骨、肌腱等),而且很多產(chǎn)品仍處在臨床前研究和臨床研究階段,與歐美等發(fā)達(dá)國家的差距非常明顯。因此,雖然目前植入性醫(yī)療器械已得到廣泛研究,但與當(dāng)前臨床應(yīng)用實(shí)際需求相比還有很大差距。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和人民生活水平持續(xù)提高,人們對(duì)包括用于引導(dǎo)組織器官再生與修復(fù)的醫(yī)療器械的需求急速增加。近年來,植入性醫(yī)療器械以20%以上的增長率快速發(fā)展。
然而,要讓科幻場(chǎng)景變成現(xiàn)實(shí),需要掌握生命科學(xué)領(lǐng)域的尖端核心技術(shù)。那么,一家成立于2017年的科創(chuàng)企業(yè)是如何在這么短的時(shí)間里搶占這一制高點(diǎn)的?公司全職引進(jìn)來自德國弗萊堡大學(xué)的頂尖科學(xué)家團(tuán)隊(duì),讓他們長駐于公司的研發(fā)中心,潛心攻克技術(shù)壁壘。
在諾一邁爾,記者看到,其德國專家Dr.Stephan Meskath正在通過3D生物打印生產(chǎn)線構(gòu)建仿生型生物骨骼,目前產(chǎn)品正在進(jìn)行試產(chǎn)工藝設(shè)計(jì),樣品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已完成定型。他說:“我們技術(shù)的關(guān)鍵就是為細(xì)胞提供一個(gè)理想的環(huán)境,讓細(xì)胞能夠非常舒適地生長,只有這樣患者的恢復(fù)才會(huì)事半功倍?!?/p>
正如Stephan所說,諾一邁爾以3D靜電紡絲技術(shù)為核心,將傳統(tǒng)靜電紡絲與常規(guī)3D打印技術(shù)結(jié)合。傳統(tǒng)的3D打印技術(shù)有成型準(zhǔn)確、用料靈活等優(yōu)勢(shì),但受設(shè)備限制,其最大加工精度不能低于200μm,這一尺度不利于細(xì)胞粘附,也不利于引導(dǎo)細(xì)胞向預(yù)期的位置生長;而傳統(tǒng)的靜電紡絲技術(shù),加工精度可至數(shù)百納米,但通常只能加工成分、結(jié)構(gòu)相對(duì)均一的薄膜狀產(chǎn)品,近似于平面結(jié)構(gòu)。融合二者優(yōu)勢(shì),3D靜電紡絲技術(shù)既能實(shí)現(xiàn)纖維的納米級(jí)微觀結(jié)構(gòu),又能根據(jù)不同組織器官再生與修復(fù)的需求,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品組分、復(fù)雜外形的個(gè)性化立體定制。
此外,項(xiàng)目在基礎(chǔ)原料應(yīng)用、工藝設(shè)備等方面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新?;A(chǔ)原料應(yīng)用中,利用3D靜電紡絲技術(shù)制成了梯度層生物聚合物,使兩種原料和結(jié)構(gòu)緊密結(jié)合又在空間上實(shí)現(xiàn)了物理隔離,以滿足組織器官再生與修復(fù)中的不同需求。為了實(shí)現(xiàn)3D靜電紡絲技術(shù),獲得穩(wěn)定的加工工藝,公司自主研發(fā)項(xiàng)目所用的核心設(shè)備,依托歐洲高端增材制造設(shè)備定制公司加工制造,滿足3D靜電紡絲技術(shù)對(duì)加工過程參數(shù)精確控制的要求。
“打個(gè)比方來說,我們就是以人工合成高分子與天然高分子材料為‘鋼筋、混凝土’,在頭發(fā)絲的千分之一這樣的精度上,運(yùn)用3D靜電紡絲技術(shù),為組織再生建設(shè)摩天大廈、高速路網(wǎng)?!惫鶆偨榻B說。
該技術(shù)的兩大獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在于模量化、梯度層。模量化,顧名思義就是可以像搭積木一樣,組裝出適應(yīng)不同科室的產(chǎn)品,目前已經(jīng)開發(fā)出頭頸以及運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的產(chǎn)品,未來還將拓展至心血管乃至人工器官領(lǐng)域。梯度層是指,諾一邁爾的產(chǎn)品可以適應(yīng)組織再生的各個(gè)階段,讓患者能夠更好地康復(fù)。“簡(jiǎn)單地說,產(chǎn)品引導(dǎo)組織再生過程,第一個(gè)周,細(xì)胞主要活躍在產(chǎn)品第一層中,而到了第二個(gè)周,細(xì)胞的各項(xiàng)特征及要求就變了,第一層逐步分解,細(xì)胞會(huì)跑到第二層繼續(xù)生長,以此類推?!?/p>
從目前已經(jīng)開展的臨床實(shí)驗(yàn)來看,各方對(duì)基礎(chǔ)材料的廣泛認(rèn)可、微結(jié)構(gòu)定制模式以及高技術(shù)壁壘,形成了項(xiàng)目產(chǎn)品的強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。項(xiàng)目計(jì)劃在3-5年內(nèi)獲得耳鼻喉頭頸外及口腔科、種植科、骨科、外科等領(lǐng)域至少4個(gè)產(chǎn)品的CFDA注冊(cè)證與CE認(rèn)證。2020年起,利用核心專利技術(shù),延伸產(chǎn)品線至心血管產(chǎn)品領(lǐng)域,形成從引導(dǎo)組織再生、引導(dǎo)骨再生到人工器官重建的全面產(chǎn)品系列。目前,該項(xiàng)目已陸續(xù)榮獲第七屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽醫(yī)療器械行業(yè)第一名、第三屆全國智能制造創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽優(yōu)秀等重量級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù)。