4月21日,由中国科学院金属研究所与苏州森锋医疗器械有限公司联合研发的全球首款具有抗菌功能的含铜钛合金骨针产品,获得国家药品监督管理局批准,取得中华人民共和国医疗器械注册证,正式上市。该产品打破了传统骨科植入金属材料生物惰性的应用局限,实现了抗菌型功能化医用钛合金从基础研究到骨科临床器械应用的重要突破。
钛合金因其优异的力学性能和生物相容性,已成为骨科、口腔等植入器械的主流材料,其中钛合金骨针是使用最为广泛的器械之一,用于骨折手术中穿过骨骼起到固定作用。然而,植入器械相关感染始终是临床面临的严峻挑战。
针对这一临床痛点问题,中国科学院金属研究所杨柯、任玲团队在国家973项目、国家自然科学基金重点项目及国家十三五、十四五重点研发计划等支持下,于2013年在国际上率先提出“医用金属材料生物功能化”创新策略(J. Mater. Sci. Technol. 2013, 29, 1005),并成功研发出具有抗菌功能的含铜钛合金Ti6Al4V5Cu等新材料(ZL 2011 1 0232842.6、ZL 2011 1 0232843.0、ZL 2011 1 0232840.7)。Ti6Al4V5Cu不仅具有优异的抗感染性能及良好的生物安全性,其力学性能(强度、硬度、疲劳)也明显优于临床大量应用的Ti6Al4V,进一步提升了骨针植入器械的力学安全性。
经过长期研发积累,在含铜钛合金领域团队已在Journal of Materials Science & Technology、Bioactive Materials、Nature Communications等期刊上发表论文60余篇,授权发明专利40余项,发布相关团体标准3项,同时形成了含铜钛合金板、棒、丝等型材的成熟加工工艺,已具备规模化生产能力,为含铜钛合金创新医疗器械转化奠定了坚实的原材料基础。
依托这一原创材料成果,团队与苏州森锋医疗器械有限公司紧密合作,全程参与含铜钛合金骨针的产品开发与注册工作,系统完成了产品理化性能、生物学性能检测,以及大动物实验、临床试验等全部环节,严格遵循医疗器械注册相关规范,确保产品安全有效。
该产品是全球首个获批上市的含铜钛合金骨科植入器械,标志着含铜钛合金成功完成了从基础研究到临床应用的跨越,实现了该材料在骨科植入领域的零突破。这一成果不仅实现了从“生物惰性”到“生物功能化”的医用金属材料的设计理念突破,处于国际领先水平,更表明我国在该类新材料领域中形成了从基础研究、材料规模化制备到临床应用的完整创新链,为我国医疗器械独立自主、高质量创新发展提供了示范路径。