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(xué)家和你的想法是一樣的。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬邵逸夫醫(yī)院(下稱“浙大邵逸夫醫(yī)院”)的科學(xué)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(fā)布了一款名字響當(dāng)當(dāng)?shù)男虏牧稀肮?2”。
拼骨成難題
今天,螺釘、鋼板等金屬內(nèi)固定物的應(yīng)用,讓骨折治療有了明顯進(jìn)步,但伴隨眾多細(xì)小碎骨塊的粉碎性骨折,仍是醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的難題。
若用傳統(tǒng)金屬固定方法,難以實現(xiàn)解剖復(fù)位不說,固定小骨片也無法拼接得嚴(yán)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(guān)節(jié)部位的粉碎性骨折,更易引發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎,嚴(yán)重影響患者日后生活質(zhì)量。
如今,全球范圍內(nèi),粉碎性骨折每年新增病例高達(dá)數(shù)千萬。“如果能有一種可以直接黏合骨頭的醫(yī)用材料……”這個看似簡單的設(shè)想一直縈繞在浙大邵逸夫醫(yī)院主治醫(yī)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(xué)家和臨床醫(yī)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(huán)境黏合強(qiáng)度這兩項關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
范順武將這一“接力棒”交到“90后”同事、副主任醫(yī)師林賢豐手里。早在2016年,當(dāng)時還是住院醫(yī)師的林賢豐就已在手術(shù)臺旁感受到粉碎性骨折治療的復(fù)雜與無奈,他義無反顧接下了研發(fā)的任務(wù)。但是,接下來幾年的攻關(guān)都毫無頭緒,這一設(shè)想要怎樣成真呢?
向牡蠣“取經(jīng)”
轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在林賢豐回家鄉(xiāng)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(jīng)風(fēng)浪沖刷,仍與混凝土牢固結(jié)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(dāng)?shù)氐目绾驎r,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(yǎng)殖牡蠣,這種小東西分泌的天然“黏合劑”,讓橋歷經(jīng)千年潮汐沖刷仍屹立不倒,“養(yǎng)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(huán)境中創(chuàng)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(huán)境中快速形成強(qiáng)力黏合、生物相容性優(yōu)異等多項條件;在工藝方面,也必須建立標(biāo)準(zhǔn)化、可復(fù)制的制備流程,確保材料易于手術(shù)操作。更何況,材料還必須在人體內(nèi)安全可吸收……
反復(fù)鉆研牡蠣的生物粘附機(jī)制后,團(tuán)隊先后換了50余種配方。經(jīng)數(shù)百次測試優(yōu)化,結(jié)合大量動物實驗,團(tuán)隊最終實現(xiàn)三大核心突破——在血液浸潤的濕性生理環(huán)境下,2至3分鐘即可強(qiáng)效黏合;操作簡便高效,顯著提升手術(shù)效率;材料可完全生物降解,6個月后隨骨愈合自然吸收,達(dá)到真正的“無痕”,無需二次手術(shù)。
這一成果被團(tuán)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(dá)400多斤,具有替代金屬內(nèi)固定物的強(qiáng)大潛力,同時可降低金屬異物反應(yīng)和感染風(fēng)險。
臨床天地寬
目前,已有150余例受試病例用上“骨02”,結(jié)果喜人。有位年輕工人,腕部不幸遭遇粉碎性骨折。“骨02”團(tuán)隊的方案,只需自一個僅2至3厘米的微創(chuàng)切口注入“膠水”材料,短短3分鐘,粉碎骨塊的精準(zhǔn)黏合與固定就告完成。術(shù)后3個月,患者骨折愈合良好,無并發(fā)癥,腕關(guān)節(jié)功能完全恢復(fù)。
“特別值得一提的是它的廣泛應(yīng)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(fù),尤其是傳統(tǒng)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(zhàn)事、災(zāi)害救援等特殊場景下的骨折緊急救治。”
據(jù)了解,團(tuán)隊正在同步開展口腔種植牙及脊柱微創(chuàng)內(nèi)固定替代的臨床試驗。隨著臨床應(yīng)用的不斷拓展,“骨02”的應(yīng)用范圍,有望由“點”擴(kuò)至于“面”,在更廣闊的治療領(lǐng)域一顯神通。目前,“骨02”的核心研究團(tuán)隊已向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請中國發(fā)明專利,并同步遞交了國際PCT專利,其新穎性與創(chuàng)造性已得到權(quán)威認(rèn)可。
編輯:范鐘秀