[00022770]新型多孔鈦骨修復功能材料

項目簡介：

多孔鈦材料應用于骨修復具備顯著的優點：多孔結構有利于骨及血管的長入及體液等的流通，因此，具有優秀的骨傳導特性；其力學性能可通過對孔隙率、交結點的連接狀態等進行調節；通過在孔結構內外表面涂覆一層生物活性層，使之具有骨誘導特性；可根據需要復合治療藥物，使之具有特定的治療功能。傳統冶金方法（例如發泡法、造氣劑法、粉末冶金法、激光選擇燒結法等）制備的多孔鈦，由于缺陷多、韌性差、不能承受拉應力，有脆性斷裂的風險。

基于此，本團隊利用鈦絲通過編織成形工藝制成了“纏繞型多孔鈦材料”，由于孔壁材料是經歷過塑性加工的金屬絲，具有優秀的強韌性，幾乎可以承受任何形式的載荷,同時兼顧優秀的骨傳導性能。作為骨科應用，已完成了大量材料學、生物學及動物實驗研究，證實了材料的先進性、骨修復治療的有效性，現已達到臨床試驗的技術階段，與現有主流骨科材料相比具有顯著的技術先進性；較國際最先進骨科材料產品“骨小梁材料(Trabecular Metal)”具有以下優點：高彈性、高韌性、高疲勞性能；可以承受各種形式的載荷，例如拉應力、沖擊、彎曲、剪切等；容易制造大尺寸的植入體、材料制造成本低。該材料非常適合與作為骨填充、脊柱支撐、人工關節組件、牙科種植體等骨科材料。

創新性、先進性：

纏繞型多孔鈦是我們獨創的骨科材料，國際上還沒有同樣的骨科材料或產品，本團隊擁有該材料和技術的多項專利，該材料的結構和力學性能顯著優于目前臨床普遍使用的主流骨科植入材料；現正進行進一步提升該材料的生物功能性的研究，例如，多孔鈦內外表面的生物活化技術，抗菌元素摻雜技術，抗炎藥物復合技術，抗腫瘤藥物復合技術等。我們的目標產品，將根據患者所患疾病的不同，延伸出幾大系列和多個品種，按照功能分為：骨誘導系列、抗菌抗感染系列、抑制腫瘤系列等；按照制造工藝和力學性質可分為：強柔韌性編織纏繞系列、高強度燒結態系列、復合結構系列等。不同系列的產品，具有不同的力學和功能特性，因此適用于不同的骨科疾病。

應用范圍：

根據纏繞型多孔鈦材料性質和特點，其非常適合以下骨科植入應用：

骨填充:纏繞型多孔鈦是完美的骨缺損填充材料,可以部分替代目前臨床普遍使用的PMMA骨水泥,既有利于骨缺損部位的愈合和功能重建,又可以避免PMMA帶來的巨大手術風險。

脊柱支撐: 脊柱融合是脊柱老化、損傷等臨床經常遇到的手術治療方法，纏繞型多孔鈦材料既有優秀的骨傳導性能，又可以提供足夠的力學支撐，因此可以用做脊柱融合植入材料。

人工關節組件:人工關節中有三個部件非常適合用纏繞型多孔鈦材料制造，即：（1）關節臼的半球、（2）組合式關節柄、（3）關節支撐（Augment）。

牙科種植材料:纏繞型多孔鈦材料可以制成牙種植體，多孔結構可以與牙根組織形成牢固的結合體，避免種植牙松動。

經濟與社會效益：

骨科內植物總市場規模約為300多億美元/年，其中骨修復或人造材料植入為骨科臨床常見手術，人工骨替代材料年銷售額約為40億美元。

如纏繞型多孔鈦材料作為骨填充應用，則潛在的效益可以做如下估計：骨質疏松癥并發的骨折是中老年常見病，據統計，我國每年新增椎體骨折、部骨折、脛骨骨折病例超過200萬例，這些病例一般都需要手術治療，其中，絕大多數在手術過程中需要填充骨修復材料，若其中的50%病例需要植入多孔鈦微球填充材料，平均每例的微球材料費用約為500元，可以大致計算出多孔鈦微球填充材料在國內的潛在市場規模大約是每年5億元。

纏繞型多孔鈦材料的生產制造由于是獨創技術，擁有完全自主知識產權，沒有競爭，因此，可以保持比較高的利潤率，保守估計，利潤率應在50%以上。進入產業化階段以后，將進一步細化產品類別，增強針對骨科相關疾病的治療功能性，因此，會進一步提升產品的價值，提高產品的利潤水平。

此外，由于纏繞型多孔鈦骨修復材料及應用屬原創技術，國際上未見報道，我們擁有完全的獨立知識產權，因此，具有巨大的國際市場潛力。

項目進展現狀：

纏繞型多孔鈦材料的制備技術、表面生物活化技術、小動物實驗等已經完成，正在做大動物實驗，其中針對骨填充的應用，已達到臨床試驗的技術階段。后續還將根據關節、脊柱、牙科等受力要求高的應用場合，進行多孔鈦材料的強化研究、內外表面生物改性研究、多孔結構載藥技術研究等，擴大產品的應用范圍。

自主產權情況：

擁有三項授權專利，另申請四項專利。

項目相關照片：

圖1：纏繞型多孔鈦材料

圖2：纖維多孔鈦微球復合納米鍶磷灰石修復骨缺損的實驗研究

圖3：典型骨科內置物產品

項目合作要求：

? 企業或投資機構出資參與該項目的技術研發，共享成果

? 企業或投資機構出資參與該項目后期特定產品的研發

? 企業或投資機構買斷該項目技術或針對特定產品的技術

其它合作方式