实践与理论的交响乐——《生物医用仿生材料》

“天”“人”不合一？不相容的大难题

近年来，随着材料科学、生命科学和医学的融合，现代医学发展出了对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的生物医用材料。作为一种可植入的、能替代或修复缺损组织的无活性材料，生物材料可以是天然来源的，也可以是人工合成的。

据中投产业研究院有关报告显示：2015-2021年，我国生物医用材料市场规模呈增长态势。2020年，我国生物医用材料市场规模为4209亿元；2021年，我国生物医用材料市场规模约为4857亿元。

但在使用生物材料的过程中，会遇到与人体的相容性问题，存在生物功能性方面的不足。所以天然的材料不一定最适合人体，尤其在面对巨大的市场需求时，天然材料的稀缺性反而不能有效满足市场需求，而人工合成的生物材料成为争相研发的高技术新材料。如何多尺度地模拟生命体的结构与功能，提供类似生命体的微环境，成为破解生物医用材料相容性和功能性难题的突破口。

仿生启示的大智慧

我们都知道，现代学科的交叉融合往往能诞生出新成果与新惊喜，比如在仿生学中就有着对当代生物医用材料发展的诸多启示。

仿生学是一门在研究生物体的结构与功能工作原理的同时探索研制新的材料、设备和技术的科学，形成了包括结构仿生、功能仿生和过程仿生的系列理论。而通过学习生物体的结构功能，学者们提炼出了许多指导应用于生命体的生物医用材料设计的原理。而将这些原理与现有生物医用材料的理论进行融合，就组成了生物医用仿生材料研究的主线，也就为指导其发展提供了一个创新途径。于是为了解决现代生物医用材料发展中在相容性与功能性方面的痛点，一些学者们开始从仿生学研究中提炼出指导应用于生命体的生物医用材料设计的原理。

他山之石，共砥成玉——《生物医用仿生材料》探索出新路径

得益于仿生学带来的启示，开始探索生物医用仿生材料研究的学者们针对临床应用的具体问题，与企业科研人员充分合作，将基础研究的创新原理和方法，通过可工业实现的技术，实现临床治疗功能设计和应用，积极探索可实现工业化的仿生学制造技术。对于这些来之不易的理论和实践创新，研究人员将其汇编成《生物医用仿生材料》一书，并于今年10月由科学出版社出版问世。

《生物医用仿生材料》结合了国内外在生物材料科学、仿生学等领域的最新研究进展，在论述生物医用仿生材料设计的基本原则和通用规律的基础上，通过人体硬组织和软组织论述两大类植入材料的结构与功能仿生研究进展，来阐述材料仿生学思想和研究方法在指导生物材料研究中的重要作用。

该书由浙江大学和奥精医疗科技股份有限公司（以下简称“奥精医疗”）的知名教授和行业专家共同组织和统稿，浙江大学、清华大学多位老师以及奥精医疗的研发和市场人员进行撰写和组织。并且还得到了包括清华大学崔福斋教授、浙江大学沈家骢院士、四川大学张兴栋院士和华南理工大学王迎军院士等诸多生物材料领域权威资深专家学者的指导。

在通过典型性研究介绍生物医用仿生材料的主体创新思想和基本设计原理及方法的同时，该书不仅对于该领域的研究具有学术价值，也为从事生物医用材料的研究者提供借鉴和指导。

《生物医用仿生材料》背后的行路人

据悉，参与编撰《生物医用仿生材料》的很多研究者来自奥精医疗，作为国内医疗器械的头部企业，其常年深耕高端生物医用材料及相关医疗器械领域，积累了大量成功的产品研发与产业化经验。比如该公司的副总经理、研究员仇志烨博士，既有多年的新产品开发经验，又对硬组织仿生材料特别是人工骨材料领域有着深入研究，学术成果颇丰。所以该书融汇了一线研发的成果与成功产品化的经验，这也使得其具有原创性强、涵盖面广、实用性突出等特点。

值得注意的是，《生物医用仿生材料》里提到的硬组织仿生材料，如仿生矿化胶原骨、骨填充和替代材料、口腔骨修复材料等，奥精医疗都拥有着成熟的产品，并已获批在骨科、神经外科、口腔科和整形外科临床使用。其中，用于骨科领域各类骨缺损的填充和再生修复的“骼金”，其主要作用是引导骨组织的再生，并已获得美国FDA 510(k)市场准入许可。相关的基础研究、转化医学、临床应用等系列成果先后荣获国家自然科学二等奖、国家技术发明二等奖、中华医学会医学科学技术一等奖、北京市科技进步二等奖等多项殊荣。

神经外科骨缺损产品“颅瑞”主要用于神经外科颅骨缺损的填充和再生修复，满足了国内神经外科临床对于外伤、手术等原因造成的颅骨小面积缺损的修复需求，有效缓解了这类临床需求长期缺乏相应产品的尴尬局面。

口腔骨修复产品“齿贝”，主要用于口腔和整形外科骨缺损的填充和再生修复，包括因外伤、畸形、肿瘤、牙周刮治、拔牙等原因造成的颌面骨缺损的填充和再生修复，后续在集采驱动下将有望随着种植牙全国集采快速放量。

产学合作的无限未来

在学术领域，奥精医疗与国内许多高校及科研院所保持着密切的交流，并针对再生医学材料领域的发展进行广泛的合作。

今年4月，清华大学（材料学院）－奥精医疗科技股份有限公司再生医学材料联合研究中心正式成立。该联合研究中心在实现科研成果产品转化的同时，着力打造再生医学材料从实验室到临床的全链条转化的新模式，在实验室与生物材料及再生医学医疗器械市场之间架起桥梁。

奥精医疗已成为北京市专精特新“小巨人”企业，并于去年5月在上海证券交易所科创板上市（A股股票代码：688613）。作为一家国家级高新技术企业，其产品已进入到国内多家核心三甲医院销售，并持续发力软组织、神经、皮肤等多种组织再生修复的高性能生物材料、医疗器械领域。

最后期待未来有更多与奥精医疗一样专注研究、深耕市场的“双学位”优等生，在给市场带来优秀国产品牌与产品的同时，也能将其一线研究的经验与汗水凝结在卷卷书籍之中，推动国内生物材料的市场、学术、应用的全面发展。