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首届同济生物医用材料转化研究高峰论坛举行,抗癌生物材料正在研发

点击: 130 次  来源:http://www.010zws.com 时间:2020-01-25

核心提示:“今天是梦,明天就可以成为现实。”昨日,第九次世界生物材料大会在成都进行多个主题论坛,来自世界57个国家和地区的生物材料领域顶级学者聚在一起,共同探讨生物材料未来的发展方向及技术难题的攻克方法。与会专家透露,有效抑制癌细胞的仿生材料正在研发。

豆腐、菠菜、鸡蛋……这些素食界的中流砥柱摇身一变,将成为器官移植的中坚力量。

由同济大学主办,同济大学附属同济医院承办的首届同济生物医用材料转化研究高峰论坛于7月2日在上海成功举行。这也是生物医用材料基础科技进展、临床应用和成果转化融会贯通的首次“跨界论坛”,四位院士同台论道生物材料的未来战略。  

“今天是梦,明天就可以成为现实。”昨日,第九次世界生物材料大会在成都进行多个主题论坛,来自世界57个国家和地区的生物材料领域顶级学者聚在一起,共同探讨生物材料未来的发展方向及技术难题的攻克方法。与会专家透露,有效抑制癌细胞的仿生材料正在研发。

《生物技术趋势》杂志近日发表了一篇美国马萨诸塞州洛厄尔大学研究人员的学术评论,探讨将鸡蛋壳、豆腐、菠菜等日常材料用作组织支架的可行性。“这些选自天然的传统材料似乎功能更强、更可持续、成本也更低。”论文作者美国马萨诸塞州洛厄尔大学副教授古尔登认为,天然材料将适用于生物医学研究的许多领域。

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关键词:活性材料

数据显示,我国每年需要实施器官移植手术超万例。尽管自愿捐献目前仍是我国器官移植的唯一合法来源,随着移植技术的成熟与进步,对移植与修复器官的需求仍在不断增长,而组织工程技术希望通过人工合成的方法成为有益补充。因而,组织支架可及性的大幅提升很有可能为器官移植解决“瓶颈性”难题。

  我校党委书记杨贤金,骨外科学和骨科生物力学专家、中国工程院院士戴尅戎,创伤和组织修复与再生医学专家、中国工程院院士、解放军总医院生命科学院院长、基础医学研究所所长付小兵,中国工程院院士、江苏省神经再生重点实验室主任、中国生物医学工程学会副理事长、中国解剖学会名誉理事长顾晓松,心血管病学专家、中国科学院院士、原同济大学副校长、中山医院心内科主任、上海市心血管病研究所所长、中华医学会心血管病分会主任委员葛均波,中国生物技术发展中心医药生物技术处、上海市科委生物医药处等部门负责人以及数十位海内外专家参加了会议。

若骨折无需夹板固定

对于一个组织工程的器官来说,除了发挥生命功能的种子细胞是核心之外,生物材料也是非常重要的组成部分。通俗地说,生物材料就是让外来的细胞有个支撑和依靠。省人民医院普外科主任医师董博向记者介绍,由于要植入体内,所以对于组织工程生物材料的选择,有很多苛刻的要求,如可降解、良好的生物相容性、低免疫原性以及一定的空间结构、孔隙率、降解速率等特性。当主流的创新思路着力于分子水平的“合成”“再造”时,另一部分研究人员反其道而行,从触手可及的日常材料中寻求功能更强、更可持续、成本更低的材料。

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中国工程院院士戴尅戎是我国骨外科学和骨科生物力学专家。

“一些组织工程技术相对比较昂贵,其中一些可能需要长时间和繁琐的优化程序来生成这些三维支架。”古尔登说,转向自然的思路,很可能达到成本效益高、可持续发展的目的。据报道,受菠菜密集的静脉网络类似于人类心脏的血管网络这一点启发,美国研究人员通过清洗植物细胞并留下植物壁基质,尝试在菠菜骨骼上生长心脏组织。各种其他的天然材料也在研究之中,豆腐富含蛋白质,通过促进细胞黏附来帮助伤口愈合;富含钙的蛋壳来加强支架材料可以促进骨愈合和神经组织再生;一些研究从折纸术中获得了构建三维纸支架生长骨组织的灵感。

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昨日在接受记者采访时,戴尅戎谈到生物材料的未来发展,他形容说:“生物材料的发展是无限的,就像是一个无限幻想的梦。但今天是梦,明天就可以实现。”

古尔登相信,直到现在,蛋壳的医疗潜力仍未被开发,他和同事利用一种新的介质,可利用蛋壳生长新的骨组织,帮助骨骼创伤后再生。目前他们已经在老鼠身上进行实验,将来很可能用于治疗骨折等各类骨损伤人群。科学家会在受损的骨组织部位移植新的组织,这种新材料能够加快骨移植的愈合。实验中,他们将骨细胞凝胶混合物植入大鼠后发现相容性良好,从接受移植的人身上收集骨细胞匹配后可用于人类骨折的治疗。全球每年扔掉的数百万吨蛋壳垃圾,将获得另一种利用途径。

  戴尅戎作了题为《仿生医学和生物材料研究》的精彩演讲,回顾了仿生医学的发展历史,生动形象地介绍了多种生物材料的临床应用。葛均波作了题为《完全可降解冠脉支架的研发》的精彩报告,其团队自主研发的xinsorb可降解冠脉支架已达到国际领先水平。付小兵作了题为《开展体表慢性难愈合创面防控创新研究满足国家重大需求的理论与实践》的报告,探讨了如何应用新技术和材料突破创面治疗难题和建设创面治疗创新体系。顾晓松作了题为《组织工程技术与再生医学》的报告,介绍了生物可降解组织工程神经构建理念,该学术成就已被载入2014年英国剑桥大学新版教科书,并展示了组织工程神经移植物临床应用及发展趋势。 主旨讨论中,四位院士就生物医用材料转化研究战略方向和突破点展开了热烈的讨论,戴尅戎指出各项科学研究离不开新材料的发展,生物医用材料的发展离不开临床应用。葛均波提出生物医用材料的未来是通过组织再生或重建以达到“没有材料”的最高境界。顾晓松认为材料科学与再生医学发展才刚刚起步,需要通过知识创新、技术创新和转化应用三个阶段,要突破现有框架,既要脚踏实地,又要大胆创新。付小兵预测将来的生物医用材料具有多功能、智能化、时效性等特点。 人工骨骼、人工关节、人工心脏瓣膜、人造血管……生物材料在医学领域的科研、转化与应用正在向纵深方向发展,不断造福患者。中国生物技术发展中心医药生物技术处负责人介绍,国家科技部已将“生物医用材料研发与组织器官修复替代”列为“十三五”重点专项。 上海市科委生物医药处负责人表示,促进生物医用材料的成果转化,实现企业、医院、大学和科研机构在战略层面上的有效结合,共同推动生物医用材料的发展与创新,希望科学家们为建设上海具有全球影响力的生物医用材料研发中心出谋划策。   

“生物材料是一个大家庭,里面的活性材料、仿生材料等"成员"是牵连到千家万户的科学。”戴尅戎解释称。

目前,科学家对生物材料的研究感到乐观,低成本是这些自然衍生品不可替代的优势,不仅为器官来源“解渴”,而且大大降低临床使用价格,使得器官移植的广泛应用成为可能。但生物材料组织再造距离真正的临床试验还有一段很长的路要走。

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以前,当人出现骨折的情况时,只能用钢钉、螺丝等植入物来固定断骨,并加上外部固定保证断骨不再错位,让其自然愈合。“可当生物材料有了发展,不仅不再需要外部固定,而且植入物的材料也愈来愈先进,可以被人骨降解吸收,还能促进断骨愈合。”

戴尅戎说,这种可以促进骨愈合的材料就是生物材料里的一种活性材料。

关键词:组织工程

器官坏死 不用再移植

如果病人的器官已经无法正常工作,根据目前的科学发展,惟一能使其继续健康生存的方法只有器官移植。昨日,美国工程院院士ArthurCoury表示,“组织工程技术未来很可能会替代器官移植”。

ArthurCoury说,组织工程技术既可以成为治病的良药,也可以成为治病的工具,“比如说,一位患者的膝盖坏掉了,过去可能就是换一个新的塑料或者金属膝盖,但今后无需这样,组织技术与人体相融。”

他同时表示,组织工程的发展很曲折,但未来仍可实现替代器官移植。

关键词:仿生材料

以假乱真代替假肢

关于生物材料中的仿生材料,戴尅戎这样解释说:“以前所使用的假肢不仅重,而且无法弯曲,现在的仿生材料外形上与真实的骨头、关节几乎一样,而且关节还能自如活动。”

戴尅戎透露,中国的生物材料发展,已经达到仿生材料这一阶段。“顾名思义,仿生,就是几乎可以乱真。”戴尅戎说,根据临床医疗案例,特别是修复能力强的小孩,仿生骨在多年以后,即使在X光下,也难以辨别哪一根才是仿生骨。

戴尅戎强调,这种最佳状态所见比例还较少,未来将使之成为一种常态的医疗结果。

他还透露说,目前,新材料领域的专家正在研究一种可杀菌、可抗肿瘤的材料,使之为人类健康服务。“据我所知,正在研发的新材料可有郊抑癌。”