半月談記者 黃筱
如果遭遇粉碎性骨折,這時候,你會不會想,要是有甁神奇的膠水能把骨頭粘起來就好了……其實,有科學家和你的想法是一樣的。浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院(下稱“浙大邵逸夫醫院”)的科學家,把探索的方向定在了以“膠水”式的生物材料黏合固定骨折碎片上。前不久,他們發布了一款名字響當當的新材料——“骨02”。
拼骨成難題
今天,螺釘、鋼板等金屬內固定物的應用,讓骨折治療有了明顯進步,但伴隨眾多細小碎骨塊的粉碎性骨折,仍是醫學界公認的難題。
若用傳統金屬固定方法,難以實現解剖復位不說,固定小骨片也無法拼接得嚴絲合縫,一旦骨碎片在操作中丟失或被吸收,就會造成骨量不可逆損失,令骨愈合延遲甚至不愈合。關節部位的粉碎性骨折,更易引發創傷性關節炎,嚴重影響患者日后生活質量。
如今,全球范圍內,粉碎性骨折每年新增病例高達數千萬。“如果能有一種可以直接黏合骨頭的醫用材料……”這個看似簡單的設想一直縈繞在浙大邵逸夫醫院主治醫師范順武的腦海。深耕骨科臨床40余年的他也知道,近百年來,全球科學家和臨床醫生從未停止對于骨黏合材料的探索,但始終未能突破生物安全性與液性環境黏合強度這兩項關鍵技術瓶頸。
范順武將這一“接力棒”交到“90后”同事、副主任醫師林賢豐手里。早在2016年,當時還是住院醫師的林賢豐就已在手術臺旁感受到粉碎性骨折治療的復雜與無奈,他義無反顧接下了研發的任務。但是,接下來幾年的攻關都毫無頭緒,這一設想要怎樣成真呢?
向牡蠣“取經”
轉機出現在林賢豐回家鄉浙江溫州探親時——他無意間看到跨海大橋底部密密麻麻附著著一層牡蠣,歷經風浪沖刷,仍與混凝土牢固結合。他又想起以前讀到的一則歷史軼聞:北宋年間,福建泉州的工匠整修當地的跨海橋時,頗為海水侵蝕橋墩而苦惱。最終,他們想到的辦法,也是請牡蠣幫忙。工匠在橋下養殖牡蠣,這種小東西分泌的天然“黏合劑”,讓橋歷經千年潮汐沖刷仍屹立不倒,“養蠣固基”成為建筑史佳話。
靈感瞬間涌上他的心頭:既然牡蠣能在海水中粘得牢固,那么能否在人體濕性環境中創造類似的可能性?
談何容易!就材料本身而言,必須滿足能在血液環境中快速形成強力黏合、生物相容性優異等多項條件;在工藝方面,也必須建立標準化、可復制的制備流程,確保材料易于手術操作。更何況,材料還必須在人體內安全可吸收……
反復鉆研牡蠣的生物粘附機制后,團隊先后換了50余種配方。經數百次測試優化,結合大量動物實驗,團隊最終實現三大核心突破——在血液浸潤的濕性生理環境下,2至3分鐘即可強效黏合;操作簡便高效,顯著提升手術效率;材料可完全生物降解,6個月后隨骨愈合自然吸收,達到真正的“無痕”,無需二次手術。
這一成果被團隊賦予一個有趣的名字——“骨02”。不消說,靈感源于家喻戶曉的502膠水。實驗證實,“骨02”最大黏合拉力可達400多斤,具有替代金屬內固定物的強大潛力,同時可降低金屬異物反應和感染風險。
臨床天地寬
目前,已有150余例受試病例用上“骨02”,結果喜人。有位年輕工人,腕部不幸遭遇粉碎性骨折。“骨02”團隊的方案,只需自一個僅2至3厘米的微創切口注入“膠水”材料,短短3分鐘,粉碎骨塊的精準黏合與固定就告完成。術后3個月,患者骨折愈合良好,無并發癥,腕關節功能完全恢復。
“特別值得一提的是它的廣泛應用前景。”林賢豐介紹,“可以說,‘骨02’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事、災害救援等特殊場景下的骨折緊急救治。”
據了解,團隊正在同步開展口腔種植牙及脊柱微創內固定替代的臨床試驗。隨著臨床應用的不斷拓展,“骨02”的應用范圍,有望由“點”擴至于“面”,在更廣闊的治療領域一顯神通。目前,“骨02”的核心研究團隊已向國家知識產權局申請中國發明專利,并同步遞交了國際PCT專利,其新穎性與創造性已得到權威認可。
編輯:范鐘秀