醫(yī)療創(chuàng)新觀察：一劑“膠水”如何黏合粉碎性骨折？
中新網(wǎng)杭州9月9日電(張煜歡)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”這一生物工程奇跡。
千年后的今天，醫(yī)學科學家竟運用這一古老智慧，解開了長久以來困擾骨科界的臨床難題。
9日，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”)召開發(fā)布會，“骨02”揭開面紗。該院骨科主任范順武教授、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。
一劑“膠水”，如何黏合粉碎性骨折？
研發(fā)團隊進行“骨02”碎骨黏材料的使用演示。張煜歡 攝“拼骨難題”如何解
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(dǎo)致中青年患者病殘、老年患者死亡的主要因素之一。全球范圍內(nèi)，粉碎性骨折每年新增病例高達數(shù)千萬。
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(yīng)用，骨折的整體預(yù)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(fù)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(dǎo)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。”范順武解釋道。
范順武提到，特別是關(guān)節(jié)部位的粉碎性骨折，如果無法精準復(fù)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。
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(lǐng)域最具挑戰(zhàn)性的臨床難題之一。
林賢豐副主任醫(yī)師介紹研發(fā)背景情況。張煜歡 攝自然現(xiàn)象引發(fā)的靈感
如果能有一種可以直接黏合骨頭的醫(yī)用材料，會帶來怎樣的改變？
深耕骨科臨床四十余年，這個看似簡單的設(shè)想，自范順武從醫(yī)之初便扎根在他心中。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液性環(huán)境黏合強度這兩項關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
范順武將這一“接力棒”，交到了“90后”林賢豐手里。
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(fù)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(chǔ)研究積累，林賢豐下定決心要帶領(lǐng)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(fù)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(fù)制的制備流程，確保材料易于手術(shù)操作，滿足臨床應(yīng)用的實際需求。
團隊使用“骨02”碎骨黏在豬骨塊上進行演示。張煜歡 攝充滿荊棘的轉(zhuǎn)化之路
歷經(jīng)50余種配方迭代、數(shù)百次測試優(yōu)化，通過對牡蠣生物粘附機制的科學分析，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。
該科研成果實現(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分鐘至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“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(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)同等強效黏合與廣泛應(yīng)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(yīng)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。
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(yù)設(shè)標準。
這項原創(chuàng)科技成果，標志著中國在骨折微創(chuàng)治療領(lǐng)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。
“臨床突破的關(guān)鍵在于打破常規(guī)思維。”范順武說。牡蠣固骨，這一看似天馬行空設(shè)想的科學落地，正是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。
浙大邵逸夫醫(yī)院院長蔡秀軍表示，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，是教育、科技、人才協(xié)同發(fā)展的典范。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。(完)
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