全球首款骨膠水來了——浙大邵逸夫醫(yī)院自主研發(fā)“骨02”實現(xiàn)革命性突破
北宋年間,福建泉州的工匠們面臨一個難題:跨海而建的洛陽橋橋墩飽受海水侵蝕。他們并未選擇與大海對抗,而是向自然借力:在橋下養(yǎng)殖牡蠣。這種神奇生物所分泌的天然“黏合劑”,讓橋墩歷經(jīng)千年潮汐沖刷仍屹立不倒,成就了“養(yǎng)蠣固基”這一世界最早的生物工程奇跡。千年后的今天,醫(yī)學科學家們解開了這份古老智慧的密碼。浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院(下稱“浙大邵逸夫醫(yī)院”)骨科范順武教授、林賢豐副主任醫(yī)師團隊從牡蠣粘附的奧秘中獲取靈感,突破百年醫(yī)學難題,成功研發(fā)出全球首款能夠在人體血液環(huán)境中實現(xiàn)即時強效黏合的骨膠水材料——“骨02”碎骨黏。2025年9月,歷經(jīng)8個月的嚴謹探索,浙大邵逸夫醫(yī)院聯(lián)合浙大二院、上海六院等國內(nèi)多家權(quán)威醫(yī)療機構(gòu),成功完成全球首個針對粉碎性骨折黏合治療的多中心隨機對照臨床研究入組,“骨02”在150余例受試患者中展現(xiàn)出良好的安全性和有效性,各項指標均達到預設標準。據(jù)介紹,這一創(chuàng)新生物材料可普遍用于大小骨折碎片的黏合固定,有望減少或替代傳統(tǒng)金屬內(nèi)固定物的使用,為骨科領域帶來顛覆性的治療模式革新。骨折作為臨床上常見的損傷,若不能獲得及時有效的治療,可造成嚴重后果,這是導致中青年患者病殘、老年患者死亡的主要因素之一。隨著現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)水平的提高,尤其是螺釘、鋼板等金屬內(nèi)固定物的應用,骨折的整體預后已有了翻天覆地的改變,但對于伴隨眾多細小碎骨塊的粉碎性骨折,臨床治療仍面臨巨大挑戰(zhàn):傳統(tǒng)金屬固定方法難以實現(xiàn)解剖復位,固定小骨片過程不僅費時費力,難以做到嚴絲合縫的拼接,且易導致骨碎片在操作中丟失或被吸收,造成骨量不可逆損失,進而引發(fā)骨愈合延遲或不愈合。特別是關(guān)節(jié)部位的粉碎性骨折,如果無法精準復位,極易造成關(guān)節(jié)面缺損或不平整,最終發(fā)展為創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎,嚴重影響患者功能與生活質(zhì)量。全球范圍內(nèi),粉碎性骨折每年新增病例高達數(shù)千萬。如何為這些患者提供更有效、更微創(chuàng)的治療方案,成為骨科領域最具挑戰(zhàn)性的臨床難題之一。“如果能有一種可以直接黏合骨頭的醫(yī)用材料……”深耕骨科臨床四十余年,這個看似簡單的設想,自范順武教授從醫(yī)之初便扎根在他的心中。事實上,近百年來,全球各地的科學家和臨床醫(yī)生從未停止對于骨黏合材料的探索,卻始終未能突破生物安全性與血液環(huán)境這兩項關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。范順武教授將這一“接力棒”交到了“90后”的林賢豐副主任醫(yī)師手里。早在2016年,當時還是住院醫(yī)師的林賢豐就已在手術(shù)臺旁感受到粉碎性骨折治療的復雜與無奈。他觀察到即便是經(jīng)驗豐富的資深專家,也需要在術(shù)中耗費數(shù)個小時來固定碎骨片,效果卻常不盡人意。結(jié)合親身體會和基礎研究積累,林賢豐下定決心要帶領年輕團隊投身骨膠水的研發(fā),然而最初幾年卻一直未能取得實質(zhì)性進展,研究一度陷入停滯。轉(zhuǎn)機出現(xiàn)在林賢豐回家鄉(xiāng)溫州探親時——從小在海邊長大的他,無意間看到跨海大橋底部密密麻麻附著著一層牡蠣。它們歷經(jīng)風浪沖刷,仍與混凝土牢固結(jié)合、渾然一體。這幕自然奇景瞬間給了他靈感:既然牡蠣能在海水中粘得牢固,那么能否在人體濕性環(huán)境中創(chuàng)造類似的可能性?受到這一仿生學原理的啟發(fā),團隊明確了方向。但將靈感轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品需要跨越重重壁壘:首先是材料的選擇與突破,需要找到能在血液環(huán)境中快速形成強力黏合、且生物相容性優(yōu)異的復合材料,并精確控制溫度,避免組織熱損傷;其次是工藝方面的創(chuàng)新,必須建立標準化、可復制的制備流程,確保材料易于手術(shù)操作,滿足臨床應用的實際需求;安全驗證上,則需通過嚴格實驗證明其在體內(nèi)的長期穩(wěn)定性與安全可吸收性。
這是一條充滿荊棘的轉(zhuǎn)化之路。
通過對牡蠣生物粘附機制的科學分析,歷經(jīng)50余種配方迭代、數(shù)百次測試優(yōu)化,結(jié)合大量的鼠、兔、犬等動物實驗,團隊最終成功攻克了材料的生物毒性、血液環(huán)境黏合性和手術(shù)操作便捷性等關(guān)鍵難題。
科研成果實現(xiàn)了三大核心突破——
在血液浸潤的濕性生理環(huán)境下實現(xiàn)2-3分鐘即時、強效黏合;操作簡便高效,顯著提升手術(shù)效率;材料可完全生物降解,約6個月后隨骨愈合而自然吸收,實現(xiàn)真正的“無痕”,免除傳統(tǒng)手術(shù)需二次手術(shù)之苦。
這一凝聚創(chuàng)新智慧的成果被團隊賦予了一個有趣的名字——“骨02”。命名靈感源于家喻戶曉的502膠水,寓意對其在骨科領域?qū)崿F(xiàn)同等強效黏合與廣泛應用的期許。
實驗證實,“骨02”最大黏合拉力可達400多斤,具有替代金屬內(nèi)固定物的強大潛力,同時可降低金屬異物反應和感染風險,大幅提升手術(shù)效率、減少術(shù)中創(chuàng)傷,實現(xiàn)真正的骨科手術(shù)微創(chuàng)化?!肮?2”的臨床價值也已在全國各中心150余例受試病例中得到驗證。其中,一位年輕工人因外傷導致腕部橈骨遠端粉碎性骨折,傳統(tǒng)治療方案需大切口植入鋼板螺釘(見圖2),不僅創(chuàng)傷大、存在肌腱粘連或神經(jīng)損傷風險,且需術(shù)后一年行二次手術(shù)取出。應用“骨02”黏合技術(shù),團隊僅通過一個2~3厘米的微創(chuàng)切口注入“膠水”材料,短短3分鐘內(nèi)即完成了粉碎骨塊的精準黏合與固定。術(shù)后3個月隨訪顯示,患者骨折愈合良好,無并發(fā)癥,腕關(guān)節(jié)功能完全恢復(見圖3)。“特別值得一提的是它的廣泛應用前景?!绷仲t豐表示,“幾乎適用于全身所有部位、各種尺寸的骨折修復,尤其是傳統(tǒng)器械難以固定的微小碎骨。由于其快速黏合和使用便捷的特點,將來有望用于國防戰(zhàn)事、災害救援等特殊場景下的骨折緊急救治?!边@項由中國醫(yī)生原創(chuàng)的科技成果,標志著我國在骨折微創(chuàng)治療領域?qū)崿F(xiàn)了重大自主突破。目前,“骨02”的核心研究團隊已向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請中國發(fā)明專利,并同步遞交了國際PCT專利,經(jīng)權(quán)威查新確認具有新穎性與創(chuàng)造性。當“骨02”在粉碎性骨折治療中展現(xiàn)出令人振奮的強大價值,研發(fā)人員的目光已然投向更廣闊的領域——下一步,團隊計劃同步開展口腔種植牙及脊柱微創(chuàng)內(nèi)固定替代的臨床試驗。隨著臨床應用的不斷拓展,“骨02”正從單點突破邁向全域治療體系的革新。追溯這份創(chuàng)新動能,其根基深植于浙大邵逸夫醫(yī)院良好的創(chuàng)新氛圍和骨科長期以來的科研堅守。在范順武教授的全力支持下,林賢豐帶領90、00后年輕團隊攻堅原創(chuàng)性基礎研究與臨床轉(zhuǎn)化應用,數(shù)十項核心專利覆蓋中國、美國、歐盟、日本等全球主要經(jīng)濟體,系列成果直擊臨床痛點:研發(fā)國家藥監(jiān)局和浙江省藥監(jiān)局共同認證的境內(nèi)首個PRP(富血小板血漿)凝膠補片成型裝置(浙械注準20252141621),打通PRP臨床使用的“最后一公里”;全球首次研制出可替代同種人體骨的脫細胞脫鈣豬骨材料,解決了我國人體骨植骨材料來源匱乏的難題,獲批中國NMPA三類醫(yī)療器械注冊證(國械注準20243131263),并牽頭起草我國首個組織工程產(chǎn)品體外免疫評價推薦性行業(yè)標準。三年前,也正是這支團隊發(fā)表了我國骨科界第一篇完全自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)性CNS正刊成果——《植物來源的天然光合作用系統(tǒng)用于改善細胞合成代謝》刊于Nature雜志。研究將菠菜葉綠體中的類囊體跨物種植入哺乳動物細胞,讓動物細胞也擁有植物光合作用的能量,以此逆轉(zhuǎn)病變細胞代謝狀態(tài)。“臨床突破的關(guān)鍵在于打破常規(guī)思維?!狈俄樜浣淌谡f。牡蠣固骨、菠菜供能,這些看似天馬行空設想的科學落地,正是中國科學家瞄準世界科技前沿、激發(fā)創(chuàng)新主體活力、突破關(guān)鍵核心技術(shù)的縮影。浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院院長蔡秀軍對范順武教授團隊成功研發(fā)出具有里程碑意義的“骨02”骨膠水表示祝賀與充分肯定。該成果從臨床需求和痛點出發(fā),依托多學科協(xié)作,攻克世界性難題,充分體現(xiàn)了醫(yī)院“錯位發(fā)展、精準微創(chuàng)、問題導向、交叉融合”的發(fā)展方針,是教育、科技、人才協(xié)同發(fā)展的典范,也是“四個面向”的堅定實踐。他表示,醫(yī)院將持續(xù)支持該成果的臨床試驗、轉(zhuǎn)化與推廣,推動這一“中國智造”早日惠及全球患者,為人類健康事業(yè)作出更大貢獻。來源:浙江大學醫(yī)學院附屬邵逸夫醫(yī)院
本文系作者 @TIMEDOO 原創(chuàng)發(fā)布在 肽度TIMEDOO。未經(jīng)許可,禁止轉(zhuǎn)載。