仿生骨行業(yè)市場應(yīng)用場景 仿生骨行業(yè)未來投資前景

• 吳澳燕 2023年2月14日 來源：人民日報 健康界 852 52
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骨缺損是骨科臨床最常見的疾病之一。據(jù)統(tǒng)計，我國每分鐘就有7人因交通事故導(dǎo)致嚴(yán)重傷殘，每年約有1000多萬骨缺損患者。骨缺損修復(fù)重建一直是國際臨床難題。傳統(tǒng)金屬、高分子材料存在仿生結(jié)構(gòu)不可控、力學(xué)性能不匹配、生物相容性差、無發(fā)育功能、運動錯位、磨損等術(shù)后并

人體骨骼在進(jìn)化過程中為了適應(yīng)自然界變化骨骼不僅外觀形態(tài)結(jié)構(gòu)變得比較復(fù)雜，不同骨骼的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)也有很大區(qū)別。 人體的骨骼數(shù)量為204~206塊之間，數(shù)量不統(tǒng)一，不同人骨骼的外觀結(jié)構(gòu)也各不相同。

從行業(yè)市場規(guī)模來看，目前，人工骨缺損修復(fù)行業(yè)市場規(guī)模相對較小，隨著老齡化加劇、居民醫(yī)療支出增加，市場規(guī)模有望快速增長。2018年我國骨科骨缺損修復(fù)材料行業(yè)的市場規(guī)模為20.2億元，預(yù)計2023年將達(dá)到53.4億元，市場前景廣闊。

仿生骨行業(yè)市場應(yīng)用場景

骨缺損是骨科臨床最常見的疾病之一。據(jù)統(tǒng)計，我國每分鐘就有7人因交通事故導(dǎo)致嚴(yán)重傷殘，每年約有1000多萬骨缺損患者。骨缺損修復(fù)重建一直是國際臨床難題。傳統(tǒng)金屬、高分子材料存在仿生結(jié)構(gòu)不可控、力學(xué)性能不匹配、生物相容性差、無發(fā)育功能、運動錯位、磨損等術(shù)后并發(fā)癥。尤其是沒有生物學(xué)活性的假體，無法在人體內(nèi)發(fā)育，不能與自然骨良好地融合，需要二次手術(shù)修復(fù)。

仿生骨行業(yè)完成骨骼基本結(jié)構(gòu)制造已是對現(xiàn)代制造技術(shù)的挑戰(zhàn)。借助3D打印技術(shù)所制造出的仿生骨，既有密質(zhì)骨的精準(zhǔn)外輪廓，也有松質(zhì)骨的精巧孔隙結(jié)構(gòu)，能夠從材料、結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能等多個維度對人體骨骼仿生。

隨著社會現(xiàn)代化發(fā)展、現(xiàn)代交通工具的廣泛應(yīng)用，以及全球老齡化趨勢的加劇，世界范圍內(nèi)脊柱疾病、關(guān)節(jié)損傷、骨科創(chuàng)傷的發(fā)病率逐年增加。數(shù)據(jù)顯示，創(chuàng)傷已位居全球人類死因第四位;中國每年骨創(chuàng)傷病例高達(dá)2000萬個，其中79.35%需要進(jìn)行手術(shù)治療。骨創(chuàng)傷已成為嚴(yán)重影響人類生命和健康的突出問題。

仿生骨行業(yè)未來投資前景

骨骼是人體最重要的器官之一，具有構(gòu)成人體支架、協(xié)助身體運動、保護(hù)關(guān)鍵器官、發(fā)揮造血功能、儲存鈣磷元素等重要作用。骨缺損是指骨的結(jié)構(gòu)完整性被破壞。腫瘤、外傷、壞死、先天畸形等一系列病因往往會導(dǎo)致大體積的骨缺損產(chǎn)生。

隨著全球人口老齡化的日益加劇，骨質(zhì)流失和骨折成為了當(dāng)前備受關(guān)注的問題。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全球每年有超過220萬人次的植骨手術(shù)，這極大地刺激了骨再生的相關(guān)研究。根據(jù)《中國骨質(zhì)疏松白皮書》數(shù)據(jù)顯示，我國目前骨質(zhì)疏松患者數(shù)量接近7000萬，加上，我國各種關(guān)節(jié)炎重癥患者超過8000萬人，現(xiàn)有肢殘患者約75萬人，每年新增骨損傷患者約300萬人，作為骨組織修復(fù)的人工骨材料，存在巨大的發(fā)展空間。

骨修復(fù)材料包括天然骨修復(fù)材料及人工骨修復(fù)材料兩大類。其中天然骨修復(fù)材料分為自體骨、同種異體骨、異種骨、脫鈣骨基質(zhì)四類。雖然自體骨為臨床應(yīng)用的“金標(biāo)準(zhǔn)”，但存在骨量有限、二次創(chuàng)傷及潛在并發(fā)癥等問題，其他天然骨修復(fù)材料存在免疫排斥、疾病傳播及倫理等問題，難以滿足臨床實際需求。隨著患者對術(shù)后健康生活質(zhì)量要求的提升、患者的醫(yī)療支付能力的提高，以及骨修復(fù)材料技術(shù)和產(chǎn)品的日益成熟和發(fā)展，人工骨修復(fù)材料成為骨移植的新選擇。

人工骨修復(fù)材料主要包括骨科骨缺損修復(fù)材料、口腔科骨植入材料和神經(jīng)外科顱骨缺損修復(fù)材料，通過在理想的支架材料上復(fù)合種子細(xì)胞、生長因子等誘導(dǎo)和促進(jìn)骨組織修復(fù)的活性物質(zhì)，在臨床應(yīng)用療效方面能夠?qū)崿F(xiàn)人工骨修復(fù)材料對傳統(tǒng)自體骨的取代。

目前，噴墨打印正成為生產(chǎn)人工骨的有效方法。首先，通過重建從患者那里獲得的CAT掃描圖像來創(chuàng)建骨骼模型。然后將人造骨材料用作3D打印的“墨水”。根據(jù)移植的分辨率，將3D骨骼模型分為幾層。打印機(jī)將打印一層，然后再打印最后一層，最后生成人造骨骼。最近的多數(shù)研究表明，羥基磷灰石(HA)納米晶體是噴墨印刷人造骨的理想材料。HA納米晶體是通過濕法合成的，分別使用磷酸氫二銨和氯化鈣作為磷和鈣的前體。此外，在一些研究報告中，PCL還可以用于人造骨骼的噴墨印刷生產(chǎn)。與修復(fù)受損的骨頭相比，3D打印技術(shù)可以生產(chǎn)出滿足個性化修復(fù)需求的植入物。另一方面，3D打印技術(shù)生產(chǎn)的植入物對患者幾乎沒有不良影響。不同類別的宿主細(xì)胞，例如淋巴細(xì)胞和紅細(xì)胞，對人工移植物的免疫反應(yīng)最小。

而隨著3D打印技術(shù)的日漸成熟，醫(yī)療領(lǐng)域有望形成規(guī)模化定制市場。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，3D打印收入中大約有13%來自醫(yī)療行業(yè)。在2016年，全球3D打印骨科市場總值為5億美元，預(yù)計到2025年底將達(dá)到34.41億美元。并且骨科植入物是3D打印技術(shù)最早實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域之一，能夠根據(jù)患者的尺寸和需求實現(xiàn)真正的定制化，從而改善醫(yī)療能力。與現(xiàn)有方法相比，顯著的進(jìn)步是定制打印的骨骼可以迅速誘導(dǎo)骨骼再生和生長。

全球骨修復(fù)材料行業(yè)的市場規(guī)模2026年將達(dá)到35.6億美元，2018年至2026年的年均復(fù)合增長率為4.1%。南方所預(yù)計2023年我國骨修復(fù)材料行業(yè)的市場規(guī)模將達(dá)到96.9億元，2018年至2023年的年均復(fù)合增長率為19.8%，遠(yuǎn)超全球骨修復(fù)材料行業(yè)的整體增長水平。由此可見，我國骨科臨床對于骨缺損修復(fù)材料的需求旺盛，且存在巨大的臨床需求空白。

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