近日,华北理工大学“创镁纪元”团队研发的GAZY-8系列双梯度可降解镁合金骨植入材料取得阶段性研发成果,针对传统骨科植入物应力屏蔽、需要二次手术取出、术后易感染等行业痛点,给出国产可降解骨植入器械全新解决方案。
骨折、骨缺损是临床十分常见病症。目前临床广泛使用钛合金接骨板、螺钉,虽然力学强度可靠,但弹性模量与人骨差距大,容易产生应力屏蔽,造成骨萎缩;患者骨骼愈合之后,多数人还需要承受二次手术取出植入物的痛苦,加重经济与身体负担。而海外商业化可降解镁合金产品大多局限于手足小骨固定,难以胜任承重骨接骨板场景,同时产品售价高昂,普及难度大。

图 1 团队成员分析数据实拍图片
为打通这一技术瓶颈,跨学科研发团队开展大量临床调研,先后走访20余名骨科临床医生,面向340名患者及家属开展问卷与实地调研,深度挖掘中老年骨损伤患者在材料选择、术后恢复过程中的真实诉求。依托河北钢铁实验室科研平台,团队创新采用双稀土多元合金协同设计、成分‑结构双梯度仿生多孔结构、分层药物负载三大核心技术。通过Gd-Y双稀土协同强化搭配Ag元素抗菌改性,实现材料抗菌率超95%,耐蚀性、韧性得到显著提升;结合SLM金属3D打印,构建外密内疏梯度多孔结构,让材料弹性模量贴近人体骨骼,降解周期匹配骨骼愈合节奏,同时可针对骨质疏松、糖尿病等不同患者实现个体化载药治疗,实现“固定+抗感染+促骨修复”一体化。

图 1 创镁纪元团队和工厂达成生产合作
据项目负责人韩佳颖介绍,项目现已完成两项专利申请,与开滦总医院达成战略合作,签订代加工生产协议,完成宠物骨植入产品落地实现早期资金回流。产品定价仅为进口同类竞品50%-70%,兼顾高性能与国产高性价比优势。按照规划,团队将于今年年底启动多中心临床试验,2028年争取拿到医疗器械注册证实现上市销售。
“我们希望依托国内镁、稀土资源优势,突破国外技术壁垒,推动高端骨科植入材料国产替代,减轻患者就医负担,助力健康中国战略落地。”团队指导教师表示,该项目打通从临床调研-材料研发-中试生产的完整链条,探索医工交叉本科生创新创业的全新模式。(创镁纪元团队负责人韩佳颖及全体成员)
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