骨再生新突破！韩国科学家利用HAp，开发出新型骨绷带材料

瞻观前沿

骨再生是一个复杂的过程，目前促进骨再生的方法，例如移植物和生长因子的应用，遇到了费用增加等挑战。然而，随着具有增强骨组织发育能力的压电材料的诞生，已经取得了突破。由材料科学与工程系(DMSE)Seungbum Hong教授领导的韩国科学技术院(KAIST)研究小组于1月25日创建了压电支架， 这是一种仿生支架，在骨再生方面取得了突破性进展。该支架利用羟基磷灰石(HAp)独特的成骨能力在施加压力时产生电信号，模拟骨组织的自然环境，通过实验室和动物研究显示出促进骨生长的良好结果，这一进步为生物材料设计和骨再生过程的理解开辟了新途径。

HAp是一种存在于骨骼和牙齿中的碱性磷酸钙材料。这种生物相容性矿物质还可以防止蛀牙，并且经常用于牙膏中。

先前对压电支架的研究证实了压电在各种聚合物基材料中促进骨再生和改善骨融合的作用，但在模拟最佳骨组织再生所需的复杂细胞环境方面受到限制。然而，这项研究提出了一种新方法，利用HAp独特的成骨能力来开发一种模拟活体内骨组织环境的材料。

韩国科学技术院 DMSE的洪教授表示，我们开发了一种基于HAp的压电复合材料，通过加速骨再生的能力，可以起到骨绷带的作用。他表示，这项研究不仅为生物材料的设计提供了新的方向，而且对于探索压电性和表面特性对骨再生的影响也具有重要意义。

图片来源：摄图网

技术价值观察

骨科骨缺损修复材料属于医疗器械范畴。骨科骨缺损修复材料产业链包括上游医用金属材料、无机非金属材料、高分子材料等原材料供应，中游为骨科骨缺损修复材料制造，下游为流通应用环节。

韩国科学家利用羟基磷灰石(HAp)的压电复合材料，加速骨再生。因此，从骨科骨缺损修复材料产业链上看，该技术处于产业链的上游环节，对原材料供应产生较大影响。

宏观市场观察

——2022年全球骨科骨缺损修复材料市场规模超14.5亿元

根据Grand View Research的统计数据，全球骨科骨缺损修复材料市场规模呈上涨趋势，从2018年的近13亿美元上涨至2022年的超14.5亿美元，年均复合增长率在3%左右。

——北美骨科骨缺损修复材料生产企业竞争力强

从全球骨科骨缺损修复材料生产企业来看，国外主要骨科骨缺损修复材料生产企业包括美敦力、DePuy Synthes(强生子公司)、史赛克，主要分布在北美地区。中国主要的骨科骨缺损修复材料生产企业包括奥精医疗、瑞邦生物及阳生生物等。

从全球骨科骨缺损修复材料行业主要参与者营业收入情况对比来看，美国骨科骨缺损修复材料生产企业营收规模大，远远高于中国代表性上市公司营收规模。

——中国骨缺损修复材料需求量大 市场发展空间大

根据南方所的统计数据，在我国每年因交通事故和生产安全事故所致创伤骨折、脊柱退行性疾病及骨肿瘤、骨结核等骨科疾病造成骨缺损或功能障碍的患者超过600万人。目前这些数据反映出我国对于骨科骨缺损修复材料的需求量巨大，市场有较大发展空间。然而，我国实际使用骨缺损修复材料进行治疗的骨科手术仅约为133万例/年。

2、中国骨缺损修复材料市场规模：快速上涨

我国骨缺损患者规模大，患者治疗比例较低，加之人口老龄化问题加剧，患者规模将继续上涨，骨科骨缺损修复材料临床治疗空间巨大。2022年，骨科骨缺损修复材料行业的市场规模约为43.1亿元，2014-2022年市场规模复合增长率超18%。初步估计，2023年我国骨科骨缺损修复材料行业超53亿元。

——先进材料不断研发 临床应用持续增加

虽然人工骨修复材料不断更新换代，但目前仍存在许多未解决的问题。其中关键问题是材料在体内降解的过程无法与新骨生成速度完美适配，形成的生物材料与骨的混合体不能完全重建生理状态下的骨组织。另外，还存在材料的骨传导性、骨诱导性以及血管诱导活性不能很好地平衡，导致材料修复骨缺损的时效性和区域性严重受限，对于大段骨缺损往往难以快速有效重建。

随着先进材料的不断研发，骨微环境代谢机制的进一步明确，下一代的骨修复材料将不仅具备基础的骨传导性、骨诱导性和血管诱生性，同时还将对不同的生物学活性进行整合和调控，材料在体内的降解与骨的修复达到完美适配，重建甚至加速生理状态下骨修复过程。而随着技术进步，未来骨科骨缺损修复材料临床应用将持续增加，同时监管政策也将持续完善。

——2029年市场规模或超90亿元

目前，全球骨科骨缺损修复材料行业都处于稳定发展阶段，而中国作为后发力市场，具备高于全球平均水平的增长速度。预计，2023-2028年，我国骨科骨缺损修复材料行业将处于发展提升阶段，预计到2029年市场规模将超90亿元。

中国医疗器械技术赛道热力图

根据产业热力图显示，与医疗器械关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和华中地区，并且以广深、郑州市为重点发展区域，未来布局医疗器械技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南和华中地区优先导入，其中可重点关注广东省广州市天河区、广东省深圳市龙华区及河南省郑州市管城回族区所处医疗器械的相关企业，以及该地方对于医疗器械的产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

经济学人APP资讯组

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标签： 缺损 材料 骨科 随笔