随(sui)着全球人(ren)(ren)(ren)口老龄(ling)化的(de)日益加剧，骨(gu)质(zhi)流失和骨(gu)折成为了当(dang)前备(bei)受关(guan)注的(de)问(wen)题。相(xiang)关(guan)数(shu)(shu)据显示(shi)(shi)，全球每(mei)年有(you)超过(guo)220万(wan)人(ren)(ren)(ren)次的(de)植骨(gu)手术，这极大地(di)刺激(ji)了骨(gu)再生的(de)相(xiang)关(guan)研(yan)究。根(gen)据《中国骨(gu)质(zhi)疏(shu)松(song)白(bai)皮(pi)书》数(shu)(shu)据显示(shi)(shi)，我国目前骨(gu)质(zhi)疏(shu)松(song)患(huan)者(zhe)数(shu)(shu)量接近7000万(wan)，加上，我国各种(zhong)关(guan)节炎重症患(huan)者(zhe)超过(guo)8000万(wan)人(ren)(ren)(ren)，现(xian)有(you)肢残患(huan)者(zhe)约75万(wan)人(ren)(ren)(ren)，每(mei)年新增(zeng)骨(gu)损伤患(huan)者(zhe)约300万(wan)人(ren)(ren)(ren)，作为骨(gu)组织修复的(de)人(ren)(ren)(ren)工骨(gu)材(cai)料(liao)，存在(zai)巨大的(de)发展空间。
一(yi)、人工骨行业(ye)概述
1、什么是人工(gong)骨？
在骨(gu)(gu)科(ke)领域，由于严重创(chuang)(chuang)伤(shang)、骨(gu)(gu)肿瘤、骨(gu)(gu)髓炎(yan)等(deng)多种原因(yin)所致(zhi)的(de)(de)(de)骨(gu)(gu)缺(que)损十分常见。当(dang)需(xu)替换关节(jie)或(huo)治疗骨(gu)(gu)断裂(lie)时，最理想的(de)(de)(de)方式是(shi)通过组织再生(sheng)功能(neng)实现骨(gu)(gu)的(de)(de)(de)自身修(xiu)(xiu)复(fu)。然而在许(xu)多情(qing)形下(xia)，人体(ti)(ti)骨(gu)(gu)并不能(neng)实现自身修(xiu)(xiu)复(fu)。例(li)如骨(gu)(gu)组织坏(huai)死、骨(gu)(gu)关节(jie)创(chuang)(chuang)伤(shang)等(deng)，此时外科(ke)医生(sheng)会进行骨(gu)(gu)组织修(xiu)(xiu)复(fu)，而使(shi)用的(de)(de)(de)修(xiu)(xiu)复(fu)材料(liao)通常有三类：自体(ti)(ti)骨(gu)(gu)、金属假体(ti)(ti)、人工(gong)骨(gu)(gu)。其(qi)中，自体(ti)(ti)骨(gu)(gu)满足(zu)骨(gu)(gu)传导、骨(gu)(gu)诱导性(xing)，且无(wu)免(mian)疫排斥(chi)反应，但是(shi)会因(yin)为取骨(gu)(gu)造(zao)成二次创(chuang)(chuang)伤(shang)，导致(zhi)感染风险以及系列并发症(zheng)；金属假体(ti)(ti)存在松(song)动(dong)、断裂(lie)等(deng)问题。因(yin)此，人工(gong)骨(gu)(gu)替代材料(liao)移植、修(xiu)(xiu)复(fu)骨(gu)(gu)缺(que)损成为医学研究(jiu)的(de)(de)(de)重点(dian)[1]。
2、人工骨的历(li)史
人工骨(gu)一(yi)开始是作为义肢材料设计(ji)的(de)，可以替代自体(ti)骨(gu)移植材料来(lai)治疗(liao)患者。起初的(de)人工骨(gu)是由(you)金属和固体(ti)陶瓷制(zhi)成的(de)，为的(de)是增(zeng)强(qiang)强(qiang)度，但是材料的(de)刚度使人工骨(gu)难以混入骨(gu)组织中(zhong)，并且无法(fa)在儿童中(zhong)长期(qi)使用。
1971年人(ren)(ren)们发(fa)现海珊(shan)瑚具(ju)有与人(ren)(ren)骨相类(lei)似(si)的(de)孔(kong)隙结构，开始应用原始珊(shan)瑚碳酸钙作(zuo)为(wei)植骨材料，但是珊(shan)瑚骨质(zhi)地脆、吸收快，在(zai)骨缺损处只具(ju)有支架和骨引导作(zuo)用，而无(wu)骨诱导能力。单纯珊(shan)瑚植入机体后有一(yi)定的(de)体积(ji)丧失，对(dui)于较大的(de)骨质(zhi)缺损，仅用珊(shan)瑚难以(yi)达到(dao)完(wan)全修复(fu)。
1986年(nian)，研(yan)究(jiu)学者制造(zao)出了与天然骨(gu)(gu)骼(ge)类似(si)的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)羟(qiang)基(ji)磷(lin)灰石(shi)（羟(qiang)基(ji)化磷(lin)酸(suan)钙）制成(cheng)的(de)(de)人(ren)造(zao)骨(gu)(gu)骼(ge)以(yi)及由可被组织(zhi)自然吸收(shou)和替代(dai)的(de)(de)磷(lin)酸(suan)三钙制成(cheng)的(de)(de)人(ren)造(zao)骨(gu)(gu)骼(ge)，这(zhei)两种(zhong)人(ren)工(gong)骨(gu)(gu)的(de)(de)出现(xian)，刺激了人(ren)工(gong)骨(gu)(gu)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)高速发展(zhan)[2]。但是，由于(yu)这(zhei)些材(cai)(cai)料(liao)仍然太(tai)硬，无法加工(gong)和调(diao)整(zheng)以(yi)用(yong)于(yu)移植。所(suo)以(yi)各研(yan)究(jiu)学者纷(fen)纷(fen)在此基(ji)础上进行改良和研(yan)究(jiu)。
由于无机(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)料(liao)不易被吸(xi)收，尤其是经高温灼烧的(de)无机(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)料(liao)，植入后与周围(wei)组织的(de)界面(mian)长期存在；而有(you)机(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)料(liao)虽然诱导成骨(gu)性能较(jiao)好(hao)，但植入早期缺乏足够的(de)力学强度(du)，且(qie)提(ti)取量较(jiao)少(shao)；所以(yi)人(ren)工(gong)骨(gu)的(de)研究方向越来(lai)越向复合材(cai)(cai)(cai)料(liao)发(fa)展(zhan)，复合材(cai)(cai)(cai)料(liao)既有(you)无机(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)料(liao)也有(you)有(you)机(ji)(ji)材(cai)(cai)(cai)料(liao)，使人(ren)工(gong)骨(gu)能够体现(xian)两者的(de)优点。
3、人工骨材料(liao)分(fen)类
人(ren)(ren)工(gong)(gong)骨(gu)(gu)(gu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)多为骨(gu)(gu)(gu)传导(dao)(dao)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)或(huo)复(fu)合(he)(he)(he)骨(gu)(gu)(gu)诱(you)导(dao)(dao)因子材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)，临床(chuang)应用较多的(de)(de)有(you)以下几类：1、具(ju)备骨(gu)(gu)(gu)传导(dao)(dao)性(xing)的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)，能(neng)够提供(gong)被动(dong)的(de)(de)多孔支(zhi)架，支(zhi)持或(huo)引导(dao)(dao)骨(gu)(gu)(gu)形成，代(dai)表材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)有(you)硫酸钙、陶瓷、磷酸钙水(shui)泥(ni)、胶原、生(sheng)物活(huo)性(xing)玻(bo)璃、合(he)(he)(he)成聚合(he)(he)(he)物。2、具(ju)备骨(gu)(gu)(gu)诱(you)导(dao)(dao)性(xing)的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)，能(neng)够提供(gong)干细胞分化为成骨(gu)(gu)(gu)细胞，代(dai)表材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)有(you)脱钙骨(gu)(gu)(gu)基(ji)质(zhi)、骨(gu)(gu)(gu)形态发生(sheng)蛋白、生(sheng)长因子、基(ji)因治疗。3、具(ju)备复(fu)合(he)(he)(he)特性(xing)的(de)(de)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)，既(ji)可以提供(gong)被动(dong)的(de)(de)多孔支(zhi)架，同(tong)时(shi)也能(neng)够促进骨(gu)(gu)(gu)的(de)(de)形成，通常将生(sheng)长因子或(huo)基(ji)质(zhi)细胞与多孔的(de)(de)无(wu)机(ji)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)结(jie)(jie)合(he)(he)(he)起来使(shi)用，打造(zao)出三维支(zhi)架，从而(er)在提供(gong)有(you)效(xiao)力学强度的(de)(de)同(tong)时(shi)促进骨(gu)(gu)(gu)组织的(de)(de)生(sheng)长与愈(yu)合(he)(he)(he)，代(dai)表材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)有(you)可发育生(sheng)物陶瓷仿(fang)生(sheng)人(ren)(ren)工(gong)(gong)骨(gu)(gu)(gu)、羟基(ji)磷灰石类活(huo)性(xing)人(ren)(ren)工(gong)(gong)骨(gu)(gu)(gu)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)等、胶原蛋白类结(jie)(jie)合(he)(he)(he)无(wu)机(ji)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)(liao)(liao)人(ren)(ren)工(gong)(gong)骨(gu)(gu)(gu)等。
二(er)、人工骨市场情况分析
1、国外(wai)市场
根据(ju)Grand View Research的(de)(de)(de)(de)行业(ye)报告显示，2018年全球骨(gu)(gu)移(yi)植(zhi)及替代品市(shi)场规(gui)模估(gu)计(ji)为(wei)25.8亿(yi)美元，预计(ji)在预测期内复合(he)年增(zeng)长率为(wei)4.1％。越来越多的(de)(de)(de)(de)脊柱融合(he)手(shou)术，目标人(ren)群以及同(tong)种(zhong)异体移(yi)植(zhi)的(de)(de)(de)(de)采用是该市(shi)场的(de)(de)(de)(de)主要增(zeng)长动(dong)力。根据(ju)联合(he)国(guo)人(ren)口与经济事务(wu)部的(de)(de)(de)(de)数据(ju)，2013年60岁以上的(de)(de)(de)(de)人(ren)口为(wei)8.41亿(yi)，预计(ji)2050年将达到20亿(yi)。因此，随(sui)着老年人(ren)口的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加会极(ji)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加骨(gu)(gu)科(ke)疾病的(de)(de)(de)(de)发病数量，随(sui)之(zhi)带来的(de)(de)(de)(de)就是大(da)(da)量的(de)(de)(de)(de)骨(gu)(gu)科(ke)手(shou)术量，这也会极(ji)大(da)(da)的(de)(de)(de)(de)刺激人(ren)工(gong)骨(gu)(gu)组织材料(liao)的(de)(de)(de)(de)需(xu)求[3]。
2、国(guo)内市场(chang)
根据《中国(guo)(guo)(guo)医(yi)疗器械蓝皮(pi)书2019版》显示，2018 年(nian)中国(guo)(guo)(guo)骨科植入物市(shi)(shi)场销售售规(gui)模约为262亿元(yuan)，从2017年(nian)的225亿元(yuan)增加了37亿元(yuan)，增长(zhang)(zhang)率高达16.44%，并且2017年(nian)、2016年(nian)的增长(zhang)(zhang)率都保持(chi)在16%以(yi)上。在2018 年(nian)，中国(guo)(guo)(guo)骨科市(shi)(shi)场中关节的市(shi)(shi)场份额(e)为27.86%，与2010年(nian)比(bi)较，关节的市(shi)(shi)场份额(e)有明显的增长(zhang)(zhang)，而创伤市(shi)(shi)场份额(e)存在紧缩(suo)趋势，表(biao)明我国(guo)(guo)(guo)骨科植物发展慢(man)(man)慢(man)(man)趋向(xiang)成(cheng)熟(shu)，和国(guo)(guo)(guo)际的细分(fen)市(shi)(shi)场分(fen)布(bu)靠拢。
预计(ji)2019年(nian)至2024年(nian)，中国(guo)创(chuang)伤植(zhi)入(ru)(ru)物市(shi)场销(xiao)(xiao)售(shou)(shou)(shou)收(shou)入(ru)(ru)复合增长率(lv)约(yue)为(wei)12%，脊柱植(zhi)入(ru)(ru)物市(shi)场销(xiao)(xiao)售(shou)(shou)(shou)收(shou)入(ru)(ru)复合增长率(lv)约(yue)为(wei)14%，人(ren)工(gong)关节植(zhi)入(ru)(ru)物市(shi)场销(xiao)(xiao)售(shou)(shou)(shou)收(shou)入(ru)(ru)复合增长率(lv)约(yue)为(wei)15%。值得指出的(de)是，在(zai)2019年(nian)，骨生物材(cai)料在(zai)全球销(xiao)(xiao)售(shou)(shou)(shou)额达到(dao)了50亿美元，而中国(guo)的(de)占有量非常少，仍处于萌芽阶段[4]。
根据《中(zhong)国(guo)骨(gu)(gu)质疏松(song)白皮书》数(shu)据显(xian)示，我国(guo)骨(gu)(gu)质疏松(song)患(huan)者(zhe)数(shu)量接近7000万(wan)。另外，目前(qian)我国(guo)各种关(guan)节炎重(zhong)症患(huan)者(zhe)超过8000万(wan)人(ren)(ren)，现有肢残(can)患(huan)者(zhe)约75万(wan)人(ren)(ren)，同时，每年新增(zeng)骨(gu)(gu)损(sun)伤(shang)患(huan)者(zhe)约300万(wan)人(ren)(ren)，意味着中(zhong)国(guo)需要进(jin)行骨(gu)(gu)修复的(de)人(ren)(ren)群会(hui)逐步的(de)增(zeng)多，对人(ren)(ren)工(gong)(gong)骨(gu)(gu)组织材(cai)料(liao)(liao)的(de)需求会(hui)越(yue)来越(yue)大(da)，而且伴随着慢性关(guan)节炎患(huan)病率的(de)上(shang)升以及(ji)全球(qiu)老年人(ren)(ren)口(kou)的(de)增(zeng)加，全球(qiu)的(de)人(ren)(ren)工(gong)(gong)骨(gu)(gu)材(cai)料(liao)(liao)市场都会(hui)迎来巨大(da)的(de)发(fa)展机会(hui)，同时，不(bu)断增(zeng)多的(de)运动损(sun)伤(shang)病例也会(hui)刺(ci)激全球(qiu)骨(gu)(gu)生物(wu)材(cai)料(liao)(liao)市场，促(cu)进(jin)全球(qiu)人(ren)(ren)工(gong)(gong)骨(gu)(gu)生物(wu)材(cai)料(liao)(liao)的(de)发(fa)展。
三(san)、人工骨发展(zhan)趋势
1、3D打印人(ren)工骨
2016年，美(mei)国西北大学(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)科学(xue)(xue)家在(zai)(zai)(zai)《Science Translational Medicine》杂(za)志(zhi)上(shang)发表(biao)了(le)他(ta)们(men)在(zai)(zai)(zai)3D打印(yin)骨组织(zhi)材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)。领(ling)导研(yan)究(jiu)团队(dui)的(de)(de)(de)(de)Ramille Shah博士(shi)将他(ta)们(men)设(she)计的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)称(cheng)(cheng)作为(wei)超弹(dan)性(xing)骨骼(ge)。该材(cai)料(liao)(liao)具有高(gao)度的(de)(de)(de)(de)通用性(xing)，同时具备骨再生(sheng)功能(neng)，该材(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)主要成分仍然是(shi)羟磷灰石。Shah和(he)她(ta)的(de)(de)(de)(de)同事(shi)在(zai)(zai)(zai)溶剂中混合了(le)90％的(de)(de)(de)(de)羟基磷灰石和(he)10％的(de)(de)(de)(de)具有生(sheng)物(wu)相(xiang)容性(xing)以(yi)及(ji)可生(sheng)物(wu)降解(jie)的(de)(de)(de)(de)医用聚合物(wu)，使材(cai)料(liao)(liao)更(geng)(geng)像(xiang)液(ye)体而不(bu)是(shi)固体。该团队(dui)将此混合物(wu)称(cheng)(cheng)为(wei)墨(mo)水，因为(wei)它是(shi)专门(men)应(ying)用在(zai)(zai)(zai)3D打印(yin)机(ji)上(shang)的(de)(de)(de)(de)，超弹(dan)性(xing)骨骼(ge)用途广泛，可以(yi)根(gen)据不(bu)同强度需求进行(xing)印(yin)刷。其中包(bao)括高(gao)弹(dan)性(xing)的(de)(de)(de)(de)骨骼(ge)，可以(yi)承受(shou)较大载荷(he)的(de)(de)(de)(de)骨骼(ge)以(yi)及(ji)更(geng)(geng)空心或密集的(de)(de)(de)(de)骨骼(ge)。Shah博士(shi)称(cheng)(cheng)这些机(ji)械性(xing)能(neng)取决(jue)于3D打印(yin)物(wu)体的(de)(de)(de)(de)结构(gou)。该技术能(neng)够为(wei)每个(ge)患(huan)者定制合成骨，并且具有非常广的(de)(de)(de)(de)应(ying)用范(fan)围，包(bao)括脊柱骨折的(de)(de)(de)(de)修(xiu)复(fu)，运动医学(xue)(xue)损伤以(yi)及(ji)需要软组织(zhi)到骨头愈合的(de)(de)(de)(de)ACL和(he)肩袖损伤[5]。
目(mu)前(qian)，喷墨打印正(zheng)成为(wei)生产(chan)(chan)(chan)人工骨(gu)(gu)(gu)的(de)(de)有(you)效方法。首先，通过重建(jian)从患(huan)者那里获得(de)的(de)(de)CAT扫(sao)描图(tu)像来创建(jian)骨(gu)(gu)(gu)骼(ge)(ge)模型。然后将(jiang)人造骨(gu)(gu)(gu)材料用作(zuo)3D打印的(de)(de)“墨水”。根据移(yi)植(zhi)的(de)(de)分辨率，将(jiang)3D骨(gu)(gu)(gu)骼(ge)(ge)模型分为(wei)几层(ceng)。打印机将(jiang)打印一(yi)层(ceng)，然后再打印最(zui)后一(yi)层(ceng)，最(zui)后生成人造骨(gu)(gu)(gu)骼(ge)(ge)。最(zui)近(jin)的(de)(de)多(duo)数研究表明，羟基磷灰石（HA）纳(na)米晶(jing)体(ti)是喷墨印刷(shua)(shua)人造骨(gu)(gu)(gu)的(de)(de)理想材料。HA纳(na)米晶(jing)体(ti)是通过湿法合成的(de)(de)，分别使用磷酸氢二铵和(he)氯化钙作(zuo)为(wei)磷和(he)钙的(de)(de)前(qian)体(ti)。此外，在一(yi)些研究报告(gao)中，PCL还可以(yi)用于人造骨(gu)(gu)(gu)骼(ge)(ge)的(de)(de)喷墨印刷(shua)(shua)生产(chan)(chan)(chan)。与修复受(shou)损的(de)(de)骨(gu)(gu)(gu)头相比(bi)，3D打印技术可以(yi)生产(chan)(chan)(chan)出(chu)满足个性(xing)化修复需求(qiu)的(de)(de)植(zhi)入(ru)物。另一(yi)方面，3D打印技术生产(chan)(chan)(chan)的(de)(de)植(zhi)入(ru)物对(dui)患(huan)者几乎没有(you)不良影响。不同类(lei)别的(de)(de)宿(su)主细胞(bao)，例如(ru)淋巴细胞(bao)和(he)红细胞(bao)，对(dui)人工移(yi)植(zhi)物的(de)(de)免疫反应(ying)最(zui)小[6]。
对全(quan)球(qiu)知名医(yi)疗(liao)器(qi)械公(gong)司的(de)(de)(de)(de)骨(gu)科(ke)(ke)战略进行分析(xi)，我们发(fa)现手术(shu)机器(qi)人和3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)都(dou)是他们关(guan)键布局方(fang)向(xiang)。美国通用公(gong)司投入(ru)了(le)15亿美元(yuan)用于3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)与增(zeng)材制(zhi)造领(ling)(ling)域；强生公(gong)司也与3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)骨(gu)科(ke)(ke)植入(ru)物(wu)(wu)领(ling)(ling)域的(de)(de)(de)(de)知名企业密切(qie)合作。而随着(zhe)3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)技术(shu)的(de)(de)(de)(de)日渐成熟，医(yi)疗(liao)领(ling)(ling)域有望形成规模化定(ding)制(zhi)市场(chang)。根(gen)据相关(guan)数据，3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)收入(ru)中大约有13％来自医(yi)疗(liao)行业。在(zai)2016年，全(quan)球(qiu)3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)骨(gu)科(ke)(ke)市场(chang)总值为(wei)5亿美元(yuan)，预(yu)计到(dao)2025年底(di)将达到(dao)34.41亿美元(yuan)。并且骨(gu)科(ke)(ke)植入(ru)物(wu)(wu)是3D打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)技术(shu)最早(zao)实(shi)现产(chan)业化的(de)(de)(de)(de)医(yi)疗(liao)应用领(ling)(ling)域之一，能够(gou)根(gen)据患者的(de)(de)(de)(de)尺寸和需求(qiu)实(shi)现真正的(de)(de)(de)(de)定(ding)制(zhi)化，从而改(gai)善医(yi)疗(liao)能力。与现有方(fang)法(fa)相比(bi)，显着(zhe)的(de)(de)(de)(de)进步(bu)是定(ding)制(zhi)打(da)(da)印(yin)(yin)(yin)的(de)(de)(de)(de)骨(gu)骼可(ke)以(yi)迅速诱(you)导骨(gu)骼再(zai)生和生长。
2、复合材(cai)料人工骨
传(chuan)统人工骨(gu)通常(chang)具有(you)良好生(sheng)物(wu)(wu)相(xiang)容性(xing)和骨(gu)传(chuan)导性(xing)，但(dan)是缺乏诱导因子，只能当做填充材(cai)料，无(wu)法促进骨(gu)再生(sheng)；而活性(xing)生(sheng)物(wu)(wu)骨(gu)作(zuo)为(wei)定向修复骨(gu)材(cai)料，兼具骨(gu)诱导、骨(gu)传(chuan)导活性(xing)，根(gen)据(ju)相(xiang)关临(lin)床试验显示生(sheng)物(wu)(wu)活性(xing)骨(gu)治疗效(xiao)果(guo)不低(di)于自体骨(gu)移植(zhi)(zhi)预(yu)后效(xiao)果(guo)，因此活性(xing)生(sheng)物(wu)(wu)骨(gu)将成(cheng)为(wei)目前骨(gu)缺损(sun)治疗中的最佳(jia)植(zhi)(zhi)入材(cai)料。
研(yan)究人员开(kai)发了兼(jian)具(ju)两者优点的(de)复(fu)(fu)(fu)合(he)(he)骨(gu)填(tian)充材(cai)(cai)料(liao)(liao)，如胶原蛋白 - 磷(lin)酸三钙复(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)、血(xue)小板浓缩物 - 动物源骨(gu)粉复(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)、HA和 β-TCP复(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)等(deng)。这些材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)合(he)(he)成发展都预示着(zhe)从人工(gong)骨(gu)的(de)研(yan)发从单一(yi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)到复(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)，骨(gu)缺损的(de)修复(fu)(fu)(fu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)始终向(xiang)理想化的(de)具(ju)有骨(gu)生成性(xing)(xing)、骨(gu)诱导性(xing)(xing)、骨(gu)传导性(xing)(xing)、生物相容性(xing)(xing)及适当降解速率等(deng)方向(xiang)快速发展，复(fu)(fu)(fu)合(he)(he)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)应用(yong)给(ji)骨(gu)替(ti)代材(cai)(cai)料(liao)(liao)开(kai)辟(pi)了更为广(guang)阔的(de)前景。
四、人工骨国内外著名(ming)公司(si)
国外：
1、强生(sheng)
强(qiang)生(sheng)(sheng)集团总部位于美国新泽西州的新布(bu)仑兹维(wei)克，其集团业务(wu)涉及(ji)消费(fei)品、制药、医疗器材三(san)大领域。强(qiang)生(sheng)(sheng)旗下的子公(gong)司DePuy Synthes负责骨科业务(wu)。该公(gong)司是Synthes和(he)强(qiang)生(sheng)(sheng)原骨科业务(wu)线(xian)在2011年(nian)合并(bing)而成，提(ti)供全面(mian)的骨科和(he)神经领域产(chan)品，以(yi)及(ji)提(ti)供在关(guan)节重建、创伤、脊(ji)柱(zhu)、运动医学、颌面(mian)以(yi)及(ji)动力工具和(he)生(sheng)(sheng)物材料等(deng)领域的服(fu)务(wu)方案。
DePuy Synthes公司(si)(si)是全(quan)髋(kuan)置(zhi)换手术概念的领导(dao)者，由(you)现代(dai)髋(kuan)关节之(zhi)父John Charnley开发(fa)出的骨水泥型Charnley髋(kuan)关节假体，经过40余年来的临床(chuang)实践，最终被认定(ding)为(wei)髋(kuan)关节假体的金标(biao)准。2017年，强(qiang)生(sheng)DePuy Synthes获(huo)得了美国(guo)医疗设备公司(si)(si)Tissue RegenerationSystems(TRS)的骨骼3D打(da)印(yin)技术。再次(ci)提升了其3D打(da)印(yin)实力，同时帮(bang)助他们(men)更快速地将手术导(dao)板和(he)植入物等新产品引进市场。
2、捷迈邦美
捷(jie)迈邦(bang)(bang)(bang)美(mei)(mei)（Zimmer Biomet）成(cheng)立(li)于1927年(nian)，总部位于美(mei)(mei)国印第(di)安(an)纳州华沙，公(gong)司(si)主要生产铝夹板(ban)。2015年(nian)Zimmer捷(jie)迈以140亿美(mei)(mei)元完(wan)成(cheng)对(dui)Biomet邦(bang)(bang)(bang)美(mei)(mei)的收购，正式成(cheng)为ZimmerBiomet（捷(jie)迈邦(bang)(bang)(bang)美(mei)(mei)）公(gong)司(si)，成(cheng)为全球骨(gu)科第(di)二大公(gong)司(si)。捷(jie)迈邦(bang)(bang)(bang)美(mei)(mei)主要业务(wu)包括对(dui)骨(gu)科产品(pin)设(she)计、开发、制造和(he)销(xiao)售，同时涉及膝(xi)关节(jie)、髋(kuan)关节(jie)、肩关节(jie)、肘(zhou)关节(jie)、足踝关节(jie)和(he)假(jia)牙。
在牙(ya)科方面，公司生产(chan)的骨(gu)移(yi)(yi)植(zhi)替(ti)代品Puros ®Ci颗粒移(yi)(yi)植(zhi)产(chan)品，是一(yi)款支(zhi)(zhi)撑结(jie)构与骨(gu)诱(you)导性非(fei)常(chang)好的最佳混合物，是矿(kuang)化(hua)和脱矿(kuang)的同(tong)种异(yi)体移(yi)(yi)植(zhi)骨(gu)（DBM）的组合，既(ji)能起到支(zhi)(zhi)架的作用(yong)，同(tong)样也(ye)可(ke)以进行骨(gu)诱(you)导，促(cu)进新骨(gu)生成。
3、美敦力(li)
美(mei)敦力公(gong)司成立于1949年(nian)，总部位于美(mei)国明(ming)尼(ni)(ni)苏(su)达州明(ming)尼(ni)(ni)阿波利斯市。在(zai)美(mei)敦力的业务领域中，骨(gu)(gu)科是(shi)(shi)很小的一(yi)部分，但是(shi)(shi)在(zai)全球脊柱类(lei)产(chan)(chan)品方(fang)面，美(mei)敦力是(shi)(shi)名副其(qi)实的老大。在(zai)其(qi)脊柱和(he)骨(gu)(gu)科产(chan)(chan)品系(xi)(xi)列中，其(qi)骨(gu)(gu)移(yi)植产(chan)(chan)品品类(lei)较(jiao)为丰富，包括(kuo)Infuse™骨(gu)(gu)移(yi)植物(wu)、Grafton™脱矿骨(gu)(gu)基质DBM、Magnifuse™骨(gu)(gu)移(yi)植物(wu)、Mastergraft™系(xi)(xi)列产(chan)(chan)品等(deng)等(deng)。
其中Mastergraft™系列产品是具有骨(gu)传导性的(de)(de)可(ke)(ke)吸收支架，可(ke)(ke)以(yi)用作骨(gu)移(yi)植替代物并扩展自(zi)(zi)体移(yi)植。Mastergraft产品有助(zhu)于递送并保持(chi)患者自(zi)(zi)身细胞的(de)(de)活力。该(gai)产品组合(he)提供Mastergraft技术(shu)，包括(kuo)独(du)立的(de)(de)颗粒，可(ke)(ke)模(mo)压/可(ke)(ke)包装的(de)(de)腻子以(yi)及抗压柔性条带。这些合(he)成的(de)(de)骨(gu)移(yi)植物可(ke)(ke)以(yi)单独(du)或与牛I型胶原蛋白结合(he)在(zai)(zai)多(duo)孔颗粒中提供专有的(de)(de)双相磷酸(suan)钙，即85％的(de)(de)β-磷酸(suan)三钙（B-TCP）和15％的(de)(de)羟基磷灰石（HA）。该(gai)结构(gou)经过专门设计(ji)，可(ke)(ke)以(yi)在(zai)(zai)重新(xin)塑(su)造患者自(zi)(zi)身骨(gu)骼的(de)(de)同时(shi)平(ping)衡新(xin)骨(gu)骼的(de)(de)形(xing)成。
4、锐(rui)适
Arthrex是骨(gu)科(ke)新(xin)产(chan)品开发和医(yi)学教育的领(ling)导者，致力于(yu)帮助外科(ke)医(yi)生(sheng)更好地治疗患者。Arthrex在关节镜检查(cha)领(ling)域开创(chuang)了先河，并且每年开发1000多种(zhong)创(chuang)新(xin)产(chan)品和手(shou)术程序，以推(tui)动全球微创(chuang)骨(gu)科(ke)的发展(zhan)。
在人工(gong)骨(gu)(gu)领域，Arthrex致力(li)于为(wei)外(wai)科医生(sheng)提供最新的(de)植(zhi)骨(gu)(gu)选择，以帮(bang)助(zhu)治(zhi)疗(liao)他(ta)们的(de)患者。骨(gu)(gu)移植(zhi)物的(de)选择包括各种同种异体移植(zhi)产品和许多新型合成(cheng)的(de)骨(gu)(gu)空隙(xi)填充物。Arthrex公司具(ju)有丰富(fu)的(de)产品系列，包括 BioSurge™细胞和骨(gu)(gu)移植(zhi)处理(li)系统、BoneSync™磷酸钙(gai)(gai)水(shui)泥(ni)、骨(gu)(gu)内生(sheng)物塑(su)料(liao)技术、Quickset™磷酸钙(gai)(gai)水(shui)泥(ni)、StimuBlast脱钙(gai)(gai)骨(gu)(gu)基质等。
国内
1、奥精(jing)医疗
北京奥精医药科技(ji)有(you)限(xian)公(gong)司(si)成(cheng)(cheng)立于(yu)2004年，公(gong)司(si)的(de)主(zhu)要(yao)产品(pin)为应(ying)用于(yu)骨(gu)(gu)科、口腔或骨(gu)(gu)科、神经外(wai)科的(de)矿化(hua)(hua)胶原人工骨(gu)(gu)修复产品(pin)。公(gong)司(si)自成(cheng)(cheng)立以来就主(zhu)要(yao)围绕矿化(hua)(hua)胶原人工骨(gu)(gu)修复材料领域(yu)进行研(yan)究与(yu)开发(fa)，于(yu)2011年推出(chu)了矿化(hua)(hua)胶原人工骨(gu)(gu)修复材料医疗器械产品(pin)，完(wan)成(cheng)(cheng)了矿化(hua)(hua)胶原人工骨(gu)(gu)修复材料的(de)临床转化(hua)(hua)和产业化(hua)(hua)，并(bing)建(jian)立了具有(you)完(wan)整知识产权的(de)体外(wai)仿(fang)生矿化(hua)(hua)技(ji)术平(ping)台(tai)。
奥(ao)精医疗(liao)主要(yao)拥(yong)有三款骨修复材料产品，包括“骼金(jin)”“齿贝”“颅瑞(rui)”，其中(zhong)奥(ao)精医疗(liao)的“BonGold”产品已获(huo)得(de)美国(guo) FDA ，用于骨科的骨缺损修复，这是我国(guo)首个也是目(mu)前唯一获(huo)得(de)美国(guo) FDA 510(k)市场准入许可的国(guo)产人工骨修复产品。
2、 正海生物
正海(hai)生(sheng)物成立于2003年，是一家专业从事生(sheng)物再生(sheng)材(cai)(cai)(cai)料的(de)研发、生(sheng)产与销(xiao)售(shou)的(de)企业。公司的(de)产品，分为(wei)软(ruan)组织修(xiu)复材(cai)(cai)(cai)料和(he)(he)硬组织修(xiu)复材(cai)(cai)(cai)料，其(qi)中软(ruan)组织修(xiu)复材(cai)(cai)(cai)料为(wei)公司的(de)第一大(da)主营业务，占(zhan)比达到92%：软(ruan)组织修(xiu)复材(cai)(cai)(cai)料，有口腔(qiang)修(xiu)复膜(mo)、生(sheng)物膜(mo)和(he)(he)皮(pi)肤修(xiu)复膜(mo)；硬组织修(xiu)复材(cai)(cai)(cai)料，有骨(gu)修(xiu)复材(cai)(cai)(cai)料等，其(qi)海(hai)奥®骨(gu)修(xiu)复材(cai)(cai)(cai)料主要(yao)应用(yong)于牙（颌）骨(gu)缺(que)损(sun)的(de)填充和(he)(he)修(xiu)复，该材(cai)(cai)(cai)料保(bao)持了骨(gu)的(de)天然结构，具(ju)有适(shi)宜的(de)孔(kong)径和(he)(he)孔(kong)隙率，利(li)于细胞(bao)和(he)(he)血管生(sheng)长，同(tong)时保(bao)留了高(gao)纯度的(de)I型(xing)胶原(yuan)蛋(dan)白，促进成骨(gu)，并且伴随(sui)骨(gu)改建(jian)可同(tong)步降解，与新生(sheng)骨(gu)融(rong)合更佳。
在人工骨(gu)(gu)支(zhi)架材料(liao)方(fang)面，正海生物也在不断的(de)(de)(de)进(jin)行(xing)研发和(he)创新，通过基因工程方(fang)法(fa)在BMP-2 的(de)(de)(de)氨基端或羧基端融合(he)(he)胶原结合(he)(he)区(qu)CBD，加(jia)强修复因子与(yu)(yu)胶原的(de)(de)(de)结合(he)(he)。 与(yu)(yu)天然的(de)(de)(de)BMP-2 相比，在同(tong)等(deng)条件下能与(yu)(yu)胶原蛋(dan)白特异结合(he)(he)的(de)(de)(de)BMP-2与(yu)(yu)骨(gu)(gu)胶原支(zhi)架材料(liao)形成(cheng)的(de)(de)(de)智(zhi)能支(zhi)架材料(liao)具(ju)有更好的(de)(de)(de)诱导骨(gu)(gu)形成(cheng)的(de)(de)(de)活(huo)性，并(bing)在体内诱导均(jun)匀的(de)(de)(de)骨(gu)(gu)形成(cheng)。 该产品可以直(zhi)接(jie)对标美敦力infuse bone产品规模，具(ju)有非(fei)常大的(de)(de)(de)潜在应用市场(chang)。
3、西安博恩生物
西安博恩生物(wu)主要利(li)用生物(wu)3D打印纳米羟(qiang)基(ji)磷灰(hui)石活性骨解(jie)决人体(ti)骨缺损问题。其纳米级羟(qiang)基(ji)磷灰(hui)石（HA）与有(you)机生物(wu)墨水(shui)(shui)已获得国家发明专利(li)。且目前已经在全球公开范围内首次完成以纳米羟(qiang)基(ji)磷灰(hui)石为基(ji)础的(de)第(di)四批动物(wu)实验。同时研发出全仿生人工骨、骨板、骨水(shui)(shui)泥、无托槽(cao)隐形矫治器、术(shu)前彩排仿生人体(ti)骨模型等。
人工(gong)骨(gu)(gu)材料不但要(yao)求(qiu)具(ju)有本体骨(gu)(gu)同样的(de)(de)支撑力，还需(xu)要(yao)具(ju)备骨(gu)(gu)再(zai)生(sheng)(sheng)能力。随(sui)着(zhe)3D打(da)印(yin)技(ji)术(shu)的(de)(de)完善，相信越(yue)来越(yue)多的(de)(de)人工(gong)骨(gu)(gu)可以(yi)实现3D定制打(da)印(yin)，且通过3D定制打(da)印(yin)的(de)(de)骨(gu)(gu)骼(ge)可以(yi)迅速诱导骨(gu)(gu)骼(ge)的(de)(de)再(zai)生(sheng)(sheng)和(he)生(sheng)(sheng)长(zhang)，确保医疗程序更(geng)有效、轻(qing)松和(he)持久。
参考资料： [1].《Artifificial Bone via Bone Tissue Engineering: Current Scenario and Challenges》
[2]. 《Research status of artificial bone materials》
[3].//www.grandviewresearch.com/industry-analysis/bone-grafts-substitutes-market ;
[4]. //www.healthline.com/
[5].//www.titech.ac.jp/english/research/stories/creating_artificial_bones.html ;
[6].//kaw.wallenberg.org/en/research/artificial-bone-will-provide-more-natural-implants
