我国生物医学材料研究期待新突破

生物医学材料是指一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。随着我国经济的持续增长，中国生物医学材料领域这片“热土”引起国际上一些主要研究机构和越来越多的世界500强企业的关注，日本和韩国的生物医学材料领域近年来也呈现出强劲增长态势。有人预言，未来10年，生物材料将步入“亚洲世纪”。在第四届中国生物产业大会召开前夕，华中科技大学先进生物材料与组织工程研究中心主任张胜民教授在接受记者采访时表示，我国在生物医学材料研究的若干新领域有待实现突破。

　　正视问题

　　我国自上个世纪70年代开始进行生物医学材料的研究，国家“九五”、“十五”、“十一五”等各类科技计划和产业发展规划都对生物医学材料研究给予了支持。我国《生物产业发展“十一五”规划》明确提出：加快发展生物医学材料、生物人工器官、临床诊断治疗设备，建设若干国家工程中心和工程实验室，加强自主创新，在一批关键技术或部件上实现重点突破，实现产业化。《促进生物产业加快发展的若干政策》明确提出，加快发展生物医学材料、组织工程和人工器官、临床诊断治疗康复设备。

　　张胜民教授介绍说，目前，我国已经形成华中（武汉）、西部（成都、西安）、华北（北京、天津）、华东（上海等）及华南等生物医学材料的五大研发和产业基地，产品主要包括各类骨替代及修复材料、心血管系统及支架材料、人工关节、外科可吸收内（外）固定材料、各类医用敷料等，已经研发出一批具有自主知识产权的创新产品，并在组织诱导材料、纳米生物材料、钙磷（硅）生物材料、生物矿化与自组装、生物活性涂层、药物控释材料与系统等研究领域形成了自己的特色。

　　但是，国内大约70%的生物医学材料市场仍然被国外产品占据，在更高端的生物医学材料产品领域，国外产品甚至占据95%以上的市场份额。张胜民强调：“要改变这种状况在很大程度上取决于我国在生物医学材料核心关键技术领域的突破，除产品创新外，应特别关注材料制造技术。”

　　期待突破

　　首先应有所突破的是生物医学材料先进制造技术领域。张胜民教授表示，生物医学材料制造技术的高低既制约着生物医学材料的产品精度和质量，也控制着产品生产成本，决定了产品的竞争力。目前，我国生物材料产品制造大多是“作坊”式生产，规模小、自动化程度较低，质量不易控制。近年来，华中科技大学、清华大学、上海交通大学、西安交通大学等课题组发展了以快速原形制造为基础的新一代生物医学材料制造技术（包括生物医学材料的数字和生物制造等），并尝试将其应用于生物医学材料产品的制造。

　　其次是生物医学材料表面/界面科学与工程领域。生物医学材料的表面性质直接关系到材料与体内组织的反应及其相互作用，决定着植入或替代产品在体内修复的成败。对于复合生物医学材料而言，界面既是核心问题，又是热点前沿，界面特征决定着材料终的整体力学性能。令人兴奋的是，经过两代生物材料工作者的努力，我国上海硅酸盐研究所、四川大学、西安交通大学等在医用金属材料表面改性领域，尤其是在发展生物活性涂层技术方面已取得长足进步。其他课题组和团队通过对各类复合生物材料的界面设计和构建，显著提高了生物材料（尤其是无机—有机复合生物材料）的整体力学和生物学性能。此外，一些课题组在构建智能或仿生生物材料表界面方面也形成了自己的特色。

　　第三是纳米生物材料领域。纳米生物材料一直是生物医学材料的前沿和重要领域，作为医用植入和修复材料，其在力学及细胞生物学性能上具有优势。预计在完成安全性评价后，纳米生物材料将首先在硬组织修复材料领域获得应用。这主要是因为人的骨组织本身就是纳米结构的材料（由纳米级羟基磷灰石和有机高分子物质构成）。而作为纳米生物材料的另一个应用途径，诊断检测试剂正显示出重要前景。

　　第四是组织工程和再生医学材料领域。组织工程和再生医学的临床应用离不开生物材料科学和技术的突破。目前组织工程领域面临暂时的困境，这与科学问题有关，如种子细胞、生长因子及体外构建问题等；更与研究发展生物相容性好的细胞特异性材料及支架的先进制造技术密切相关。只有在上述领域取得整体突破，组织工程才有望在未来5～10年内造福大众。

　　再者是组织诱导材料领域。组织诱导材料是我国科学家首先提出并拥有我国自主知识产权的生物材料，其广泛应用和被国际接受有赖于相关机理的进一步阐明。

　　后是医学材料生物相容性评价和产品标准领域。随着基于新原理的产品的不断涌现、大众对产品质量的深度关切，人们对材料生物相容性、安全性、有效性及时效性等的评价方法和产品标准提出了更高要求，并期待突破。

　　张胜民表示，一旦我国在上述技术领域实现重大突破，将极大地提升我国生物医学材料研发在国际上的地位，也将为生物医学材料“亚洲时代”的到来注入前所未有的推动力。在第四届生物产业大会上，有关专家学者将就上述生物医学材料的热点技术和前沿问题进行探讨和交流。