大约在20年前,Bob Pilliar教授开始寻找合成骨的替代材料。一度,塑料、金属和陶瓷都曾经被认为是可用于关节置换的最新和最好的材料,但是它们对患者的疼痛缓解和活动能力的恢复是有前提的,那就是这些材料不能持久。Pilliar被称为加拿大的陶瓷材料之父。
如今,通过与另外两位研究者携手,已经成为多伦多大学牙医学院、生物材料与生物医学工程学院名誉教授的Pilliar找到了可以用来制造未来植入物的天然成分。要取代人造的膝关节和髋关节,他的部件必须是生物降解、持久和针对患者的特点量身定做的。
最终,研究人员们找到了一种以磷酸钙形式存在的有效配方。这种粉末是由与人类骨骼中同样的矿物成分组成的,它来自美国种子巨头孟山都公司已经放弃开发的一种可降解生物材料。经过一番研究,Pilliar和他的同事们相信自己已经找到了可以创建骨骼替代材料的正确化合物,在此之后他们需要的只是找到合适的制造方式。
为此,一位年轻的机电一体化工程师Mihaela Vlasea接下了这个任务。她是增材制造领域中的高手。她根据这一材料的特点和要求,专门开发出了一台定制的3D打印机。据天工社了解,这台设备有一个双门冰箱那么大,它使用紫外线来将磷酸钙粉末粘结在一起。使用这台机器,Vlasea以针尖大小的精度在植入内部制造管道和空腔。
形象地说,这种3D打印的骨骼植入物就像一个蚁丘,其内部布满了用于运送养分的管道网络,而且这个网络的出口就是植入物表面的一个个小孔。一旦植入,人体的骨细胞就会在散播开来,并与骨骼结构机械互锁在一起。
“我们在该部件内部安排细孔的方式基本上能够使自然骨在植入物内以不同的速率生长。”她说,并补充称该方法也可以应用于设计燃料电池和牙科植入物。
随着时间推移,聚磷酸钙被人体吸收,而患者的组织和细胞则长成了人工植入物的形状。“我们希望能够用它来代替人工关节,和拜托所有的金属材料。但是在短期内,我们还只能尝试用它来代替小块的骨头。”Pilliar教授说。“如果我们获得成功,再进一步尝试用它来生成更大的关节。
除此之外,Pilliar教授也在开发人类软骨的替代物,如果成功,对于众多的关节炎患者来说无疑是一大福音。
与我们的常识不同,关节炎患者实际上并不只限于城市里的老年人。这种疾病主要是由外伤、畸形的关节或运动损伤引起的。目前由于软骨细胞不能再生,对于它的治疗手段十分有限。
”现在,如果关节受损的话,是没有真正的治疗手段是可以刺激其修复的。“Mount Sinai医院的病理学和实验室医学主任Rita Kandel:”最终,你只能依靠用金属和塑料材质制成的替代物。“
作为这一骨骼项目的三个主要研究者之一,Kandel曾经与Pilliar教授和多伦多大学的研究员Marc Grynpas共同合作了二十多年。
据她说,当今这种统一规格的植入物的使用寿命在20到30年之前,在此之后就需要再动手术来更换新的植入物。Kandel希望通过使用患者自己的组织和细胞打造的”生物关节替换物“来解决这个问题。
为此,Kandel尝试从患者的骨髓中提取干细胞,然后在实验室里重新编码,培养成不成熟的软骨细胞。这批细胞经过几个星期的时间之后成熟,研究人员将其层积在滑铁卢大学3D打印的钙磷酸盐植入物上并使其生长。据天工社了解,该植入物一旦通过手术植入体内,就能够自然地发挥功能,甚至可以治愈自己。
Kandel将其称为”生物性重铺表面(biological resurfacing)“,该技术进一步降低了植入物在植入人体之后遭受排异反应的可能性。”如果你使用患者自己的细胞的话,它们就不会被人体认为是外来的异物。“她说并补充称这种新型的治疗手段可以从根本上阻止关节炎的发展。
虽然这种定制植入物可能的价格到现在还不得而知,但Kandel预期该产品商业化之后会更加便宜,因为其使用的原材料价格很低。此外,她估计这类新型的人工关节”生物替代物“在未来十年之内将得到广泛应用。
与此同时,研究人员们正在通过动物试验来测试使用这种新方法修复小骨替代品德可行性,他们预计这一研究将还要持续两年。
(编译自Toronto Star)
来源:天工社
为你推荐
资讯 2025年中国新药注册临床试验进展年度报告,年度登记总量首次突破5000项
6月22日,国家药监局药品审评中心发布《中国新药注册临床试验进展年度报告(2025年)》。《报告》显示,2025年临床试验登记总量保持增长,年度登记总量首次突破5000项,达到5215...
2026-06-28 17:19
资讯 全球市值最高的药企,GLP-1占比几何
自2025年11月成为全球首家市值突破万亿美元的药企后,继续稳坐全球药企市值第一的宝座。目前,排名第二的为强生,截至6月26日收盘,市值为6130亿美元,较礼来市值低5270亿美元。
2026-06-28 14:18
资讯 美国FDA批准K药联合Trop-2 ADC一线治疗TNBC成人患者
6月26日,默沙东(MSD)宣布,美国FDA已批准抗PD-1疗法Keytruda静脉输注制剂,以及Keytruda Qlex皮下注射制剂分别联合吉利德科学的Trop-2靶向抗体偶联药物(ADC)Trodelvy,用...
2026-06-26 14:48
资讯 华恒生物董事长涉嫌非法吸收公众存款罪被公安机关刑事拘留,距离港交所上市咫尺之遥
6月24日晚间,华恒生物发布公告称,公司董事长、总经理郭恒华因涉嫌非法吸收公众存款罪被公安机关刑事拘留,公司被告知调查事项与公司经营无关,同时郭恒华辞职,不再担任公司任...
2026-06-26 14:21
资讯 通化金马阿尔兹海默症新药获批
6月25日,通化金马发布公告,公司研发的阿尔兹海默症新药)琥珀酸安维吖啶片(商品名:耄安通)今日收到国家药品监督管理局核准签发的《药品注册证书》。药品批准文号为国药准字...
2026-06-26 13:45
资讯 国家审计署《2025年度中央预算执行和其他财政收支审计工作报告》:中药产销审计调查情况
近日,国家审计署发布《2025年度中央预算执行和其他财政收支审计工作报告》,其中披露了中药产销审计调查情况。
2026-06-26 12:03
资讯 破解1.76亿人的睡眠呼吸暂停之困
睡眠健康是人体健康的重要基础,但人们常把鼾声当成“睡得香”,却不知这可能是身体发出的预警,也是阻塞性睡眠呼吸暂停(以下简称OSA)的重要信号。
文/严目、张晚迪 2026-06-25 12:51
资讯 科辉智药完成近亿元A轮融资 深耕AI+HI双引擎重构创新药物研发体系
本轮融资将全部用于深化“AI(人工智能)+HI(人类智慧)”双驱动药物研发体系建设、核心技术平台迭代升级,以及肿瘤、神经退行性疾病、自身免疫性疾病领域创新药管线的快速推进...
2026-06-25 11:00
资讯 蚂蚁阿福发起的“科学减重1亿斤”健康行动正式上线,1分钱抢体脂秤
6月25日,蚂蚁阿福发起的“科学减重1亿斤”健康行动正式上线。记者注意到,广受网友期待的“骨折价体脂秤”已开启领取,支持准确测量体重、体脂率、肌肉量等18项身体数据。除了9...
2026-06-25 10:55
资讯 5000 万天使轮落地,罗恩星瀚发布 CellMatrix GMP 细胞智造平台
近日,罗恩星瀚生命科学(广东)有限公司正式宣布完成5000 万元天使轮融资,本轮融资由山汇资本独家领投。
2026-06-25 10:54
资讯 天泽云泰基因治疗产品VGR-R01NDA获受理
6月23日,天泽云泰宣布,其全资子公司上海泰昶生物技术有限公司申报的基因治疗产品VGR-R01的境内生产药品注册上市许可已通过国家药品监督管理局(NMPA)受理审查,受理号为CXSS2...
2026-06-24 15:16
资讯 信念医药基因治疗药物降价140万元
2025 年 4 月,国家药监局通过优先审评审批程序批准信念医药申报的波哌达可基注射液(商品名:信玖凝)上市,用于治疗中重度血友病 B(先天性凝血因子IX缺乏症)成年患者,...
2026-06-24 13:16
资讯 和誉医药与礼来达成潜在里程碑付款19亿美元合作
6月24日,和誉医药发布公告称,公司与礼来签署战略研发合作与授权协议。双方将围绕多个疾病靶点开展创新药研发合作,共同推进具有全球潜力的新药项目开发。
2026-06-24 09:16
资讯 65个品种,减少12个品种,8个品种存在专利争议,第12批国家药品集采开始正式填报
6月23日下午,国家组织药品联合采购办公室发布《第12批国家组织药品集中带量采购公告 (第1号)》。
2026-06-23 20:56
资讯 海思科出海BD+1
今日早间,海思科公告称与美国Nuvectis Pharma,Inc 于近日签订独占许可协议,授予Nuvectis在除大中华区域以外的全球范围内开发、生产和商业化HSK42360项目(BRAF抑制剂)的独...
2026-06-23 13:05
资讯 全球首款CAR-T细胞治疗实体瘤产品定价99万元/支
6月23日,科济药业在投资者交流会上透漏,新批准的舒瑞基奥仑赛注射液(恺力美)已申请参与今年商保创新药目录谈判,挂网价为99万元 人份,这低于其2024年获批的CAR-T治疗血液...
2026-06-23 12:37
资讯 三部门印发《利用外资固稳促优行动方案》,支持外资参与医药等产业高质量发展
6月22日,商务部、国家发展改革委、财政部联合印发的《利用外资固稳促优行动方案》对外发布,围绕扩大市场准入、提升外商投资便利度、提高投资促进水平、健全外商投资服务保障体...
2026-06-23 10:38
资讯 全球首款CAR-T细胞治疗实体瘤产品获批
今日,国家药监局官网显示:近日,国家药品监督管理局通过优先审评审批程序批准科济药业旗下恺兴生命科技(上海)有限公司申报的舒瑞基奥仑赛注射液(商品名:恺力美)上市。
2026-06-22 16:37



