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骨科領(lǐng)域長期由傳統(tǒng)金屬植入物占據(jù)主導(dǎo)的行業(yè)格局,正迎來變革。
近年來,繼生物陶瓷、合成高分子材料等材料之后,以鎂合金、鋅合金、蠶絲蛋白、膠原蛋白等為代表的新一代可降解材料,憑借完成支撐使命后自然降解、促進再生的特性,逐步成為骨科在非承重部位的植入器械研發(fā)方向。2025年,兩款鎂材料的骨科植入物先后在國內(nèi)獲批,成為國內(nèi)市場上首批鎂可降解骨科植入產(chǎn)品,開啟了國內(nèi)骨科金屬可降解材料時代。
縱觀這些“會消失”的創(chuàng)新骨科產(chǎn)品,它們不僅重構(gòu)了骨科治療的技術(shù)邏輯,更憑借材料科學(xué)、制造工藝等的技術(shù)革新,推動行業(yè)從“異物替代”向“功能再生”跨越,成為高端醫(yī)療器械領(lǐng)域極具增長潛力的領(lǐng)域之一。
目前,多家企業(yè)已布局基于鎂及鎂合金、鋅及鋅合金、生物材料的可降解骨科植入物研發(fā)。未來幾年內(nèi),最具潛力的可降解骨科植入物包括可降解骨釘、仿生骨黏合劑、軟骨再生植入物、人工半月板等產(chǎn)品。
01
可降解骨釘:鎂合金提速,鋅合金彎道超車
螺釘是骨科臨床應(yīng)用最廣泛的植入器械。隨著可降解材料技術(shù)的快速發(fā)展,可降解骨釘持續(xù)迭代,與傳統(tǒng)金屬螺釘相比,能解決二次手術(shù)取出的痛點,并在提升手術(shù)效果、減少安全風險方面發(fā)揮越來越重要的作用。
■ 鎂螺釘駛?cè)肟燔嚨?/strong>
可降解金屬是新一代骨科植入材料的核心分支,其中鎂金屬是近兩年進展最快的品類。其優(yōu)勢在于:力學(xué)性能與人體骨組織更匹配,能有效降低應(yīng)力遮擋效應(yīng);鎂還是人體必需的微量元素,可促進成骨細胞黏附與增殖,加速骨修復(fù);此外,鎂作為常見金屬的成本優(yōu)勢,也為其規(guī)模化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
作為骨科器械,鎂或鎂合金的研發(fā)方向主要包括接骨螺釘、界面螺釘?shù)确浅兄夭课坏闹踩胛铩?strong>2025年,鎂金屬骨科植入物迎來關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點:國內(nèi)首款鎂合金螺釘獲批(進口產(chǎn)品),多款國產(chǎn)鎂螺釘進入NMPA創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序,或注冊申請獲受理。
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國內(nèi)部分在研的鎂或鎂合金骨科植入產(chǎn)品,資料來源:國家藥監(jiān)局、企業(yè)公開資料
2025年6月,德國Syntellix的MAGNEZIX生物可吸收鎂合金加壓螺釘獲批在國內(nèi)上市。據(jù)了解,MAGNEZIX采用MgYREZr鎂基合金打造,抗拉強度達傳統(tǒng)聚合物產(chǎn)品的 5倍,降解產(chǎn)生的堿性環(huán)境可以達到抗菌、中和炎性反應(yīng)的效果。作為全球首款鎂合金骨科植入物,MAGNEZIX已在全球70多個國家應(yīng)用數(shù)萬例。
國產(chǎn)產(chǎn)品中,宜安科技可降解鎂骨內(nèi)固定螺釘?shù)淖陨暾堃延?025年5月獲NMPA受理,產(chǎn)品以純度為99.99wt.%的高純鎂制成,用于保髖治療微創(chuàng)手術(shù),可促進患處骨骼生長及修復(fù)。臨床試驗總結(jié)報告顯示,該螺釘在股骨頭缺血性壞死帶血管蒂骨瓣移植治療中有效且安全。
盡管前景廣闊,但鎂合金的規(guī)模化應(yīng)用仍面臨挑戰(zhàn):如何精準匹配材料降解速率與骨組織修復(fù)速度,并規(guī)避降解過程中局部氫氣聚集的風險。這要求企業(yè)在材料配方、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及表面改性上持續(xù)攻關(guān),諸多產(chǎn)品都將研發(fā)重點聚焦在這些核心問題上。
例如,科創(chuàng)醫(yī)療的可降解鎂合金接骨螺釘通過成分調(diào)控與表面改性,實現(xiàn)植入物在體內(nèi)的“智能化降解”,以保障支撐期強度足夠、愈合后降解及時的臨床性能。英諾科醫(yī)療的鎂合金空心接骨螺釘,依托“時控降解涂層技術(shù)”破解降解速率的難題,該涂層具有良好的生物相容性,均勻涂覆以精確控制降解周期。
隨著更多產(chǎn)品進入臨床試驗、注冊申請的關(guān)鍵階段,可降解鎂骨釘?shù)漠a(chǎn)業(yè)化進程將加速。
■ 鋅合金嶄露頭角,國產(chǎn)迎來彎道超車機遇
繼鎂金屬之后,鋅金屬正憑借多種獨特優(yōu)勢嶄露頭角,成為又一大極具應(yīng)用潛力的可降解骨釘金屬材料。鋅的降解速率介于鎂和鐵之間,可在生物體內(nèi)更均勻降解,且降解過程中不產(chǎn)生氫氣。
與鎂金屬產(chǎn)品已在國外有數(shù)年應(yīng)用不同,鋅金屬骨釘在全球范圍內(nèi)均處于較早階段,這為國產(chǎn)產(chǎn)品沖刺全球第一提供了寶貴機遇。
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國內(nèi)部分在研的鋅合金骨科植入產(chǎn)品,資料來源:國家藥監(jiān)局、企業(yè)公開資料
國內(nèi)企業(yè)中,尚寧科智的鋅合金骨科產(chǎn)品進展較為突出:不到4年時間,可降解鋅合金界面螺釘實現(xiàn)了從實驗室研發(fā)到臨床的成果轉(zhuǎn)化,2025年7月進入創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序,未來有望成為全球首款獲批的鋅合金骨科固定器械。臨床試驗數(shù)據(jù)表明,這款鋅合金界面螺釘?shù)牧W(xué)強度、固定效果與傳統(tǒng)產(chǎn)品相當,降解產(chǎn)物可促進腱骨愈合、降低感染風險。同時,尚寧科智的鋅合金帶線錨釘已啟動臨床試驗,適用于多關(guān)節(jié)韌帶、肌腱修復(fù)。
此外,據(jù)專利信息等公開資料,威高骨科、華翔醫(yī)療、康基醫(yī)療等企業(yè)也已布局鋅合金研發(fā)。國內(nèi)鋅金屬骨科植入物的研發(fā)成果,不僅是技術(shù)進步,更承載著國產(chǎn)高端醫(yī)療器械在全球率先產(chǎn)業(yè)化的使命,推動國產(chǎn)產(chǎn)品從跟跑向領(lǐng)跑跨越。
■ 生物材料可降解骨釘迎來突破
新型生物材料也在骨科可降解螺釘領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了突破。
絲科生物的生物型接骨空心螺釘由再生絲素蛋白制成,構(gòu)成材料為天然純蛋白,除了可降解、促進骨愈合、消除應(yīng)力遮擋等特性外,還可避免影像檢查時的金屬偽影。
同時,生物型接骨空心螺釘已進入創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序,也為蠶絲蛋白硬質(zhì)材料在骨科以及更多領(lǐng)域的探索應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
02
仿生骨黏合劑:破解粉碎性骨折修復(fù)痛點
粉碎性骨折是骨科治療的一大難題。金屬板與螺釘固定方式能有效治療簡單形態(tài)的骨折,卻很難應(yīng)用于伴有復(fù)雜形態(tài)碎骨的粉碎性骨折,理想的骨黏合劑可為改善復(fù)雜性骨折的療效提供更優(yōu)方案。
不過,理想的骨黏合劑需同時具備多重特性:良好的生物相容性,以保障在體內(nèi)降解代謝過程中安全無害;優(yōu)異的機械強度以及體液環(huán)境下的骨組織黏附性能,以保障有效黏附固定碎骨塊;可調(diào)節(jié)的降解性,以精準匹配新骨生長速度;優(yōu)秀的成骨誘導(dǎo)活性,助力骨折愈合;當然,產(chǎn)品還須具備良好的易保存性、可注射性及適當?shù)墓袒俾剩U吓R床操作的便捷性。
基于上述目標,近年來仿生骨黏合劑研究持續(xù)推進,技術(shù)路線涵蓋仿貽貝、仿沙堡蠕蟲、仿蛙類等。其中,已有產(chǎn)品進入轉(zhuǎn)化關(guān)鍵期,例如源囊生物的“骨02碎骨黏”。
“骨02碎骨黏”受種蠣固基啟發(fā),依托新型生物材料,解決了傳統(tǒng)材料在濕性環(huán)境下黏合穩(wěn)定性差的瓶頸,可在血液環(huán)境中快速黏合碎骨,并具備生物可降解性。其澆水式注射方式大幅簡化手術(shù)流程,減少金屬內(nèi)固定使用,有望推動粉碎性骨折修復(fù)向微創(chuàng)化發(fā)展,甚至滿足戰(zhàn)創(chuàng)傷骨折的“自助式”固定需求。2025年,“骨02碎骨黏”已進入NMPA創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序。
03
關(guān)節(jié)軟骨再生支架:攻克不可自主修復(fù)難題
新型可降解植入物的價值,不只是在特定治療階段固定黏合、完成使命后功成身退,更能在特定臨床治療中滿足“促進再生”的需求,關(guān)節(jié)軟骨再生便是其典型的應(yīng)用場景。
以往,用于軟骨缺損治療的主流方式包括關(guān)節(jié)鏡手術(shù)、微骨折術(shù)、自體或異體骨移植和自體軟骨細胞移植等,不過,受限于纖維軟骨生成、供體不足等因素,長期療效并不理想。因此,研發(fā)理想的再生產(chǎn)品與治療方案,已成為行業(yè)共識。
韓國優(yōu)拜奧斯的CartiRegen膠原蛋白軟骨修復(fù)支架2023年在國內(nèi)上市,作為國內(nèi)首款關(guān)節(jié)軟骨再生產(chǎn)品,近兩年已逐步應(yīng)用到臨床治療中。該產(chǎn)品以豬Ⅰ型膠原蛋白為主要成分,以此作為生物支架,為自體骨髓間充質(zhì)干細胞(BMSCs)提供黏附、增殖與遷移的空間。
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國內(nèi)部分在研的關(guān)節(jié)軟骨再生植入產(chǎn)品,資料來源:國家藥監(jiān)局、企業(yè)公開資料
2025年,國產(chǎn)產(chǎn)品也迎來關(guān)鍵進展:星月生物的關(guān)節(jié)軟骨再生支架進入NMPA創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序。這款支架以高純度膠原蛋白為原材料,模擬天然軟骨結(jié)構(gòu)制備成雙層多孔仿生支架,可自粘于清創(chuàng)后的軟骨下骨面,實現(xiàn)透明軟骨再生修復(fù)、支架降解吸收。
此外,蘇生生物、佰傲再生、諾一邁爾、凝驕生物等企業(yè)也已布局軟骨再生產(chǎn)品。其中,蘇生生物的3D仿生軟骨支架以細胞外基質(zhì)和天然多糖類生物材料為主要成分,具有特殊的三維空間結(jié)構(gòu),在組成成分和空間結(jié)構(gòu)上與天然的關(guān)節(jié)軟骨相似,具有誘導(dǎo)、促進軟骨再生的特異生物活性位點。
凝驕生物研發(fā)了軟骨仿生基質(zhì)凝膠,采用豬膝關(guān)節(jié)軟骨的Ⅱ型膠原蛋白,復(fù)配硫酸軟骨素與透明質(zhì)酸,高度還原天然軟骨的生化組成,降低修復(fù)過程中出現(xiàn)纖維化組織的風險;還通過成膠機制的創(chuàng)新,兼顧再生效果與臨床操作的安全性、便捷性。
佰傲再生引導(dǎo)軟骨再生膜則可“智能”誘導(dǎo)骨髓干細胞定向分化為軟骨細胞,為軟骨修復(fù)提供了更多國產(chǎn)方案。
04
人工半月板:亟待突破的臨床剛需產(chǎn)品
“促進再生”的需求在半月板損傷修復(fù)中同樣迫切,以再生修復(fù)為目標的可降解半月板植入物成為研發(fā)目標之一。
對半月板修復(fù)方式而言,半月板縫合、部分/全部切除、同種異體半月板移植等傳統(tǒng)手術(shù)都有各自的局限,或是功能恢復(fù)有限,或是供體來源稀缺。依托組織工程技術(shù),尋找合適的半月板植入物、刺激組織再生,成為半月板修復(fù)的重要思路。
此前,國外已有collagen meniscus implant(CMI)、Atifit、MeniscoFix幾款可降解的組織工程半月板獲批,分別以膠原蛋白、聚己內(nèi)酯/聚氨酯、聚合物纖維增強的膠原-透明質(zhì)酸支為主要材料,制成多孔支架。
在國內(nèi),邦塞科技膠原半月板植入物已于2025年進入創(chuàng)新醫(yī)療器械特別審查程序。
可降解半月板支架多為多孔結(jié)構(gòu),植入后暫時代替受損部分的半月板功能,同時促進組織再生,并隨著再生而逐漸降解、代謝。
不過,半月板紅區(qū)、紅白區(qū)和白區(qū)因血液供應(yīng)情況不同,各區(qū)域愈合能力存在顯著差異。現(xiàn)實中,患者損傷區(qū)域和程度各不相同,對部分患者而言,具備更優(yōu)異生物力學(xué)性能、更高耐用性的人工半月板是更理想的選擇,也成為重點研發(fā)方向之一。
在國內(nèi),中杰超潤的Supermenis人工半月板是全球First-in-class產(chǎn)品,采用自研超強韌耐磨材料,仿生設(shè)計在含水量、微觀結(jié)構(gòu)上貼近天然半月板;依托患者數(shù)據(jù)和人工智能建立匹配模型,實現(xiàn)與患者膝關(guān)節(jié)高度匹配;經(jīng)體外測試平臺驗證,已進行相當于10年以上體內(nèi)植入的耐受測試。
毫無疑問,在臨床需求極為迫切的情況下,人工半月板是一個極為值得期待的產(chǎn)品,同時也是一個距離理想產(chǎn)品的問世仍有較大差距的領(lǐng)域,正因如此,基于臨床需求的創(chuàng)新產(chǎn)品也才有更多可能。
05
事實上,新一代可降解材料的應(yīng)用場景遠不止骨科領(lǐng)域,口腔、耳鼻喉、神經(jīng)外科的骨固定與骨修復(fù),以及心外科的血管支撐等場景,均對安全有效的可降解產(chǎn)品有著迫切需。在材料學(xué)、生物學(xué)與制造工藝等交叉學(xué)科發(fā)展的推動下,可降解生物材料正在多個細分領(lǐng)域構(gòu)建豐富的產(chǎn)品矩陣,這些產(chǎn)品在其他領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用與進展,動脈網(wǎng)也將持續(xù)關(guān)注。
回歸骨科,未來數(shù)年內(nèi),隨著更多可降解植入物逐步獲批上市,臨床醫(yī)生將獲得更多樣化、適配性更強的治療選擇,患者也有望實現(xiàn)創(chuàng)傷更小、恢復(fù)更快、長期預(yù)后更優(yōu)的治療效果。產(chǎn)業(yè)層面,新一代可降解材料與產(chǎn)品將完成從空白填補到引領(lǐng)發(fā)展的跨越,逐步重構(gòu)骨科市場的競爭格局。
近幾年來,骨科及運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域集采政策相繼落地,壓縮了傳統(tǒng)產(chǎn)品及相關(guān)企業(yè)的利潤空間,使得市場將目光更多地投向創(chuàng)新產(chǎn)品的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
以往,一些創(chuàng)新產(chǎn)品技術(shù)先進性顯著,但臨床推廣受阻,一個核心原因就在于產(chǎn)品功能多為“錦上添花”,醫(yī)患是否選擇,對臨床治療效果的影響并不顯著。
新一代可降解產(chǎn)品在保障安全性與有效性的基礎(chǔ)上,核心優(yōu)勢在于可減少二次手術(shù)、減輕患者痛苦;進一步看,能降低二次手術(shù)帶來的患者個人負擔與醫(yī)保支出。因此,這些產(chǎn)品若能真正平衡自身價格與整體手術(shù)費用,從衛(wèi)生經(jīng)濟學(xué)層面也優(yōu)于傳統(tǒng)產(chǎn)品,其獲得患者青睞、醫(yī)保支持的動力也會更為充足,真正成為骨科的新增長曲線。
備注:本文涉及的產(chǎn)品分析,主要基于已公開的審批、臨床試驗信息及企業(yè)公開資料。如有遺漏,歡迎聯(lián)系我們,敬請理解。
*封面圖片來源:123rf
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