未來,嚴重的肢體損傷、組織缺損或可“恢復原狀”,器官移植甚至可以像換零件一樣簡單。近日,記者從諾一邁爾(蘇州)醫(yī)療科技有限公司了解到,其《用于人體組織修復和器官再造的再生型植入性醫(yī)療器械》項目已經(jīng)進入臨床試驗籌備階段,這標志著諾一邁爾的全球首款再生醫(yī)學產(chǎn)品-可吸收梯度層修復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)學領域產(chǎn)品研發(fā)及轉(zhuǎn)化”的創(chuàng)新企業(yè),其目標產(chǎn)品是一類用于實現(xiàn)引導組織再生(Guided Tissue Regeneration)、引導骨再生(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)品主要針對創(chuàng)傷、病變組織切除等原因造成的組織缺損,實現(xiàn)引導組織再生或引導骨再生的功能。
“這就像是以前一些科幻電影描繪的場景那樣,我們的技術就是在組織缺損的地方打個‘補丁’,引導細胞高效高速地生長,以便最大限度地恢復組織肌理和機能?!敝Z一邁爾醫(yī)學部總監(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。我國用于引導組織器官再生與修復的醫(yī)療器械的研究始于20世紀90年代中后期。目前,我國植入性醫(yī)療器械的發(fā)展主要集中在結構類產(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,但與當前臨床應用實際需求相比還有很大差距。隨著我國國民經(jīng)濟不斷發(fā)展和人民生活水平持續(xù)提高,人們對包括用于引導組織器官再生與修復的醫(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,要讓科幻場景變成現(xiàn)實,需要掌握生命科學領域的尖端核心技術。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間里搶占這一制高點的?公司全職引進來自德國弗萊堡大學的頂尖科學家團隊,讓他們長駐于公司的研發(fā)中心,潛心攻克技術壁壘。
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)線構建仿生型生物骨骼,目前產(chǎn)品正在進行試產(chǎn)工藝設計,樣品結構設計已完成定型。他說:“我們技術的關鍵就是為細胞提供一個理想的環(huán)境,讓細胞能夠非常舒適地生長,只有這樣患者的恢復才會事半功倍?!?/p>
正如Stephan所說,諾一邁爾以3D靜電紡絲技術為核心,將傳統(tǒng)靜電紡絲與常規(guī)3D打印技術結合。傳統(tǒng)的3D打印技術有成型準確、用料靈活等優(yōu)勢,但受設備限制,其最大加工精度不能低于200μm,這一尺度不利于細胞粘附,也不利于引導細胞向預期的位置生長;而傳統(tǒng)的靜電紡絲技術,加工精度可至數(shù)百納米,但通常只能加工成分、結構相對均一的薄膜狀產(chǎn)品,近似于平面結構。融合二者優(yōu)勢,3D靜電紡絲技術既能實現(xiàn)纖維的納米級微觀結構,又能根據(jù)不同組織器官再生與修復的需求,實現(xiàn)產(chǎn)品組分、復雜外形的個性化立體定制。
此外,項目在基礎原料應用、工藝設備等方面實現(xiàn)創(chuàng)新。基礎原料應用中,利用3D靜電紡絲技術制成了梯度層生物聚合物,使兩種原料和結構緊密結合又在空間上實現(xiàn)了物理隔離,以滿足組織器官再生與修復中的不同需求。為了實現(xiàn)3D靜電紡絲技術,獲得穩(wěn)定的加工工藝,公司自主研發(fā)項目所用的核心設備,依托歐洲高端增材制造設備定制公司加工制造,滿足3D靜電紡絲技術對加工過程參數(shù)精確控制的要求。
“打個比方來說,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,運用3D靜電紡絲技術,為組織再生建設摩天大廈、高速路網(wǎng)?!惫鶆偨榻B說。
該技術的兩大獨特優(yōu)勢在于模量化、梯度層。模量化,顧名思義就是可以像搭積木一樣,組裝出適應不同科室的產(chǎn)品,目前已經(jīng)開發(fā)出頭頸以及運動醫(yī)學等領域的產(chǎn)品,未來還將拓展至心血管乃至人工器官領域。梯度層是指,諾一邁爾的產(chǎn)品可以適應組織再生的各個階段,讓患者能夠更好地康復?!昂唵蔚卣f,產(chǎn)品引導組織再生過程,第一個周,細胞主要活躍在產(chǎn)品第一層中,而到了第二個周,細胞的各項特征及要求就變了,第一層逐步分解,細胞會跑到第二層繼續(xù)生長,以此類推?!?/p>
從目前已經(jīng)開展的臨床實驗來看,各方對基礎材料的廣泛認可、微結構定制模式以及高技術壁壘,形成了項目產(chǎn)品的強大競爭優(yōu)勢。項目計劃在3-5年內(nèi)獲得耳鼻喉頭頸外及口腔科、種植科、骨科、外科等領域至少4個產(chǎn)品的CFDA注冊證與CE認證。2020年起,利用核心專利技術,延伸產(chǎn)品線至心血管產(chǎn)品領域,形成從引導組織再生、引導骨再生到人工器官重建的全面產(chǎn)品系列。目前,該項目已陸續(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)秀等重量級獎項和榮譽。