浅谈可降解生物医用材料研发

可降解生物医用材料种类很多，主要分为天然可降解医用高分子材料、合成可降解医用高分子材料、可降解生物陶瓷材料、可降解医用金属材料，以及可降解医用复合材料等

基于各类可降解生物材料的优势，对已有的可降解生物材料进一步研究，从而改变材料性能及降解行为，使之达到合适的降解要求或力学性能，扩大材料的应用范围等，是当前可降解生物医用材料领域研究的热点和难点

生物医用材料，是和生物系统相作用，用以对生物体进行诊断、治疗，修复和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料。生物医用材料直接用于人体或与人体健康密切相关，因此对其标准与使用有严格的要求。

一些生物材料植入人体后，可能会对局部组织和全身产生作用和影响，有时需要二次手术将其取出，并需控制因手术而产生的二次感染，无疑增加了患者的痛苦和医疗费用。因此，可降解生物医用材料作为医疗领域新材料，近年来得到高度关注并迅速发展。

特征及要求

植入人体内部的可降解生物医用材料，其降解过程必须得到严格控制。

一方面，进入人体的产品必须具有良好的生物相容性，即与人体组织能和谐相处，不能发生排异、炎症等机体反应，更不能产生致癌或者致畸作用。同时，产品的结构及力学性能必须符合相关要求，不能因产品出现变形等情况而影响使用。

另一方面，产品在人体内经水解、酶解等过程，可逐渐降解成低分子量化合物或单体，降解产物能被排出体外或参与体内正常新陈代谢而消失。但应注意的是，降解过程发生的起始时机要合适，否则医用效果较弱，存在二次手术的可能，增加了患者的费用及治疗时间。

种类及优缺点

目前，可降解生物医用材料的种类很多，主要分为天然可降解医用高分子材料、合成可降解医用高分子材料、可降解生物陶瓷材料、可降解医用金属材料以及可降解医用复合材料等。

天然可降解医用高分子材料

天然可降解医用高分子材料通常是天然高分子经过简单加工后得到的材料。这类材料与人体组织结构非常相似，可以通过酶的作用迅速降解，故其优点是易于吸收。由于酶在人体不同组织或部位的浓度通常并不相同，因而无法准确估算出天然可降解材料在人体内的降解速率，而这些天然可降解物质又具有一定的活性，故其在临床应用中可能存在一定的局限性。

天然可降解医用高分子材料主要包括胶原蛋白、丝胶蛋白、纤维素、壳聚糖及天然高分子的衍生物等。其中，胶原蛋白因其优异的生物学功能、生物相容性和生物可降解特性等，已成为生物材料和再生医学等领域广泛使用的蛋白质材料之一，可用于美容填充、药物递送系统、手术缝合和组织工程支架等。

合成可降解医用高分子材料

相较于传统的天然高分子材料，经过物理或化学方式改性等生产工艺后合成出的可降解高分子材料，具有不同乃至更优异的性能，可满足不同的医疗需求，因此具有更多的应用优势。但需注意该类材料降解产物的集中释放容易产生炎症反应等问题。

目前，合成可降解医用高分子材料的研究主要集中在聚合物材料（如聚氨酯、聚酯、聚乳酸等）领域。

可降解生物陶瓷材料

可降解生物陶瓷材料主要由磷酸三钙陶瓷构成，进入生物组织后，会逐渐被降解吸收或排出，生物新生组织将会替代植入的生物陶瓷材料。

这种材料降解性能极好，可作为优良的骨组织修复材料，缺点是力学性能较差，所以其应用范围仅限于承受力较小的位置。

可降解医用金属材料

可降解医用金属材料分为镁基、锌基和铁基可降解金属。

镁及镁合金是迄今为止具代表性的可降解金属材料，镁的密度接近于人体骨质密度，断裂韧性以及承力能力都强于生物陶瓷材料，因此是为理想的骨组织修复材料；锌及锌合金力学性质和降解速率适中，无铁磁性，不会干扰核磁共振检查；铁及铁合金在相关研究中表现出优良的力学性能，且降解速率较慢，可以保证植入体在人体内长期发挥作用。

2022年3月，我国自主研发的IBS可吸收药物洗脱冠脉支架系统（全球全降解铁基可吸收冠脉支架）在云南省阜外心血管病医院顺利完成国内确证性临床研究首例受试者入组。此前临床研究初步表明，其在简单原发性冠脉病变中具有良好的安全有效性，在完成对血管的有效支撑后（即植入后3～6个月）便开始降解，于两年左右安全进入降解尾声，被人体组织无害吸收，从而能够有效避免植入支架可能带来的一系列远期预后问题。

可降解医用复合材料

可降解医用复合材料是将两种或两种以上可降解医用材料（聚合物、生物陶瓷、金属等）进行复合形成的新型材料，结合了各成分材料的优势，平衡了各类成分材料的物理及力学特点。例如聚合物/金属复合材料，兼具聚合物生物相容性好与金属材料强度高的优点，成功解决了单一类型材料无法满足实际需求等问题。

注册分类情况

目前，我国可降解生物医用材料发展正步入快车道。经不完全统计，我国现有近百个品种的可降解生物医用材料，其产品在组织器官的诊断治疗、替换与修复，以及诱导新组织器官再生等特殊领域中占有很大比例。

根据《医疗器械分类规则》，可被人体吸收的医疗器械按照第三类医疗器械管理。可吸收医疗器械主要集中在无源手术器械［手术器械-夹、手术器械-吻（缝）合器械及材料］，无源植入器械（骨接合植入物、脊柱植入物、整形及普通外科植入物），注输、护理和防护器械［可吸收外科敷料（材料）］，口腔科器械（口腔植入及组织重建材料）等几个类别中。

与发达国家和地区相比，我国可降解生物医用材料的产业基础仍不够坚实，材料和产品种类比较单一，科研与产业的对接度有待进一步提升。目前一些高精尖的产品，大多数依然依赖进口，本土产品市场占比较低。