什么是生物材料？包括哪些？上市公司梳理

2022-03-23 11:21:06 作者：2200 3836

一、生物材料

生物材料(Biomaterials)也成為生物醫用材料，當前學術界對其概念有廣義和狹義之分;廣義層面主要指由于生物啟發或模仿生物某些性能研制出高性能的新型材料，這種材料目前已被廣泛應用在社會生活的各大領域，包括電子信息、醫療、能源等。狹義主要指的是專門用于醫療的高性能材料，可用來診斷、修復亦或替換人體的某些組織，也就是生物醫用材料(Biomedical Materials)，主要指基因重組、細胞融合、生物制造等技術，利用生物體或細胞得到醫學所需的各種產物，可用于臨床的診斷、治療、修復或增強組織局部功能等。通常有兩種類型，生物相容性(Biocompatibility)材料和生物降解性(Biodegradation)材料，材料來源可以是天然材料，亦或合成材料。

生物醫用材料是多學科交叉領域，特別是在科學、醫療衛生、環境以及商業領域的許多方面有著極其重要的影響，不僅促進科學發展的進步，也促進商業經濟的發展，特別是干細胞、免疫療法、新型疫苗、新抗生素、基因編碼、組織工程以及納米等技術在醫療領域的廣泛應用正改變著傳統醫學模式。

二、生物材料的分類

生物材料種類繁多，按不同的分類標準，可分為不同的類型。

按臨床應用部位分類：可將材料分為體外應用材料，如醫療器械和生物傳感器等;半體內應用材料，如人工肺部和透析膜等;植入體內材料，如骨關節材料和縫合線等

按生物材料的性能進行劃分，主要有四大類型的材料，即惰性、活性、降解以及復合材料。

按生物材料的組成和性質分類：可將生物材料分為高分子材料、金屬和合金材料、陶瓷材料、復合材料和生物衍生材料。

生物材料的分類

目前，臨床上常使用的生物材料主要包括醫用高分子材料、醫用金屬材料、醫用復合材料和醫用衍生材料。

1.醫用高分子材料

根據其性質，可將醫用高分子材料分為不可降解材料和可降解材料。不可降解材料在一定環境下可長期保持穩定，具有較好的物理機械性能，如聚丙烯酸酯，聚乙烯，聚丙烯，芳香聚酯，聚硅氧烷，聚氨酯，聚甲醛聚四氟乙烯、聚丙烯腈等，他們主要用于生物體軟及硬組織修復體，人工晶體，人工血管，接觸鏡，膜材，粘結劑及整形手術等方面。

可降解材料在一定環境下可降解且降解產物可經生物體新陳代謝被吸收或排出體外，對組織正常生長幾乎沒有影響，如天然多糖和蛋白，聚氨基酸，聚乳酸，聚乙烯醇等，它們主要用于外科手術縫合線，人工皮，殼聚糖膜，血漿制品，藥物緩釋系統和送達載體等方面。由于可降解材料的優良特性，其在臨床應用中越來越受到青睞，是未來生物材料開發的重點。

2.醫用金屬材料

醫用金屬材料包括金屬和合金，在臨床中主要作為承力植入材料，它們具有較強的機械強度、抗疲勞性能、抗腐蝕和優良生物相容性，主要包括鈦及鈦合金，不銹鋼，鈷-鉻合金，鎂鋅合金這幾類以及記憶合金、鉭、鈮、鋯等，它們主要用于骨節固定器械，人工關節，鑲牙、矯形、脊椎矯形、顱骨修復、人工心臟瓣膜，心血管支架等。醫用金屬材料在臨床應用中廣泛，并取得不錯成效，但金屬材料在體內長期存在，勢必會在生理條件下受到腐蝕，因此目前許多專家學者致力于改良金屬材料的研究，如改變金屬材料的成分的含量比例或增加其他金屬元素從而改變其性能或者在金屬材料表面增加涂層使金屬材料的耐腐蝕性增強，更好的在醫療健康中發揮其作用。

3.醫用陶瓷材料

生物醫用陶瓷材料發展應用較早，早期主要用于牙科和骨科，目前已經廣泛應用于臨床各外科手術中，陶瓷材料具有耐腐蝕性、安全無毒和良好親和性，具有廣闊發展前景，新型陶瓷材料甚至可用來可修復心血管系統和作為藥物載體起到治療腫瘤的作用。按陶瓷材料的物理化學性能，目前可將其分劃分為以下幾類：可吸收生物陶瓷、惰性生物陶瓷、表面活性陶瓷以及復合陶瓷。其中，惰性生物陶瓷物理化學性能穩定，如氧化鋁、氧化鋯、生物玻璃陶瓷等;可吸收生物陶瓷植入人體后可降解為無毒物質被吸收，如石膏、磷酸三鈣陶瓷和羥基磷灰石等;表面活性陶瓷具有生物活性，在生理條件下可通過化學鍵發生化學反應，如生物活性玻璃;復合陶瓷具有上述材料的共同優點，一既具有降解性，又具可吸收性，是陶瓷材料開發的重點方向，具有誘人前景。

4.醫用復合材料

這種材料指的是利用兩種或者兩種以上的原材料通過復合作用而制備出的生物醫用材料，其更多的用來生產人工器官或組織、組織修復或者替換等。相比常規單體生物材料，它具有良好的生物相容性。目前在臨床醫學中，醫用復合材料被廣泛采用，包括復合金屬材料，復合陶瓷材料及復合高分子材料，再結合現代生物技術，可將體組織、細胞和誘導組織再生的生長因子引入生物醫學材料，從而產生活性復合生物材料，更好的滿足臨床要求，主要用于人體診斷醫療、修復或替換病變的器官組織及改善器官組織。

5.醫用衍生生物材料

醫用生物衍生材料又稱生物再生材料，是指經過特殊處理，將天然活性生物組織變為無活性生物材料。雖然經過特殊處理，但其仍然具有原始組織所具有的功效，能夠始終確保人體動態性修復與替換，維護機體的健康，目前已經被應用于人工心瓣膜、鞏膜修復體、骨修復體、血液透析膜及纖維蛋白制品等方面，但因衍生材料制備相對困難，因此該材料目前還處于起步階段，需要不斷進行研究，促進其發展，造福廣大醫療患者。

三、生物材料上市公司梳理

當前，科創板生物醫用材料企業共計8家：

1.南微醫學

擁有內鏡下微創診療器械、腫瘤消融設備兩大主營產品系列。

2.心脈醫療

主要產品有胸主和腹主動脈覆膜支架、術中支架、外周血管支架、外周血管球囊擴張導管等。

3.昊海生科

主要包括人工晶狀體系列、醫用透明質酸/玻璃酸鈉系列、醫用幾丁糖系列、醫用膠原蛋白海綿系列，外用重組人表皮生長因子系列。

4.華熙生物

聚焦有助于人類健康的多糖類和氨基酸類物質，產品包括皮膚修復貼、輔料、保護劑和冷凝膠等。

5.賽諾醫療

主營產品為冠脈藥物支架、冠脈球囊、顱內快速交換球囊等。