近日,中国科学院上海硅酸盐研究所在3D打印硅基生物陶瓷口腔修复产品开发与产业化领域取得关键性新进展。由研究所生物材料与组织工程课题组吴成铁研究员团队自主研发的三维打印白硅钙石生物活性陶瓷人工骨核心技术,成功完成技术转让与产品落地,依托该技术、由烟台正海生物科技股份有限公司研发生产的3D打印钙硅生物陶瓷口腔骨修复材料,顺利斩获国家III类医疗器械注册证,成为国内首款兼具3D打印成型、仿生多孔结构、可切削特性的口腔专用硅基生物陶瓷修复产品,填补了我国高端口腔骨缺损修复材料领域的国产化空白。
口腔颌骨缺损修复是口腔医学领域的重点与难点技术,因外伤、牙周疾病、肿瘤术后引发的颌骨、牙槽骨缺损,普遍存在骨形态复杂、修复精度要求高、再生环境复杂等问题。长期以来,国内高端口腔骨修复材料高度依赖进口产品,不仅价格高昂、供货周期长,且标准化成品难以适配患者个性化、复杂化的缺损部位,同时传统修复材料存在生物活性弱、骨整合速度慢、降解与骨再生匹配性差等短板,极大限制了临床修复效果与普及应用。
针对行业技术痛点与临床刚需,上海硅酸盐所吴成铁研究员团队深耕硅基生物活性陶瓷体系与生物3D打印技术多年,创新突破传统生物陶瓷材料设计与成型工艺瓶颈。团队自主开发的白硅钙石硅基生物陶瓷材料,具备优异的生物相容性、骨诱导活性与可控降解性能,可有效激活机体成骨相关信号通路,促进牙周膜干细胞成骨成牙分化,加速骨组织再生修复。同时,结合高精度3D打印增材制造技术,可根据患者口腔CT数据实现个性化精准建模、定制化成型,完美匹配各类不规则颌骨、牙槽骨缺损形态。
相较于传统修复材料与工艺,该创新产品具备多重核心优势。在结构层面,3D打印构筑的仿生多孔三维支架结构,可为细胞粘附、增殖与营养传输提供优良微环境,大幅提升骨组织再生效率;在性能层面,材料降解速率与新生骨组织生长速率高度匹配,可实现缺损部位的生理性修复,无需二次手术取出;在临床应用层面,产品支持术后切削微调,适配复杂临床场景,兼顾修复精度与手术便捷性;在产业层面,彻底打破国外技术垄断,实现高端口腔骨修复材料的国产化自主可控。
此次成功获批上市的3D打印钙硅生物陶瓷口腔骨修复材料,属于典型的产学研深度融合、基础研究高效转化的标杆成果。上海硅酸盐所依托高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室的科研平台优势,聚焦生物医用陶瓷材料创新研发与临床转化,打通了“基础研究-技术攻关-产品开发-临床应用”的全链条创新体系。该成果不仅标志着我国3D打印生物陶瓷口腔修复技术迈入国际先进水平,也为骨科修复、软骨再生等相关领域的生物材料研发提供了全新技术思路与范式。
未来,上海硅酸盐所将持续深耕生物3D打印与功能性生物陶瓷材料领域,聚焦临床医疗痛点,持续优化材料性能与成型工艺,推进更多高性能、国产化、个性化生物医用材料的技术迭代与产业转化,助力我国口腔医学与再生医学高质量发展,为临床患者提供更安全、高效、普惠的医疗解决方案。