在人体内植入无生命的人工材料，就能诱导生命组织器官再生，调动人体自身修复功能。这种看似只能出现在科幻电影里的场景，因为有了组织诱导性生物材料，并非遥不可及。不久前，在长春举行的中国科协年会先进材料展上，中国工程院院士、四川大学教授张兴栋展示了一种骨诱导性人工骨生物材料，将它植入人体后，就能调动人体自身的康复功能，形成新的组织，既无异物反应，又可实现人体的永久性康复。

    生物陶瓷

    可诱导骨组织生成

    据介绍，这种人工骨生物材料就是多孔磷酸钙生物陶瓷，是组织诱导性生物材料的一种。经过多年研究，张兴栋发现，多孔磷酸钙生物陶瓷不仅具有良好的生物相容性，在一定条件下还表现出骨诱导性，即不用外加生长因子或活体细胞就可以诱导骨组织生成，在治疗骨缺损方面有很好的应用前景。“植入人体内过一段时间，陶瓷中会形成新骨头，陶瓷本身会慢慢消失，最终转变为人骨。”

    传统观念认为，无生命的生物材料不可能诱导组织器官再生或形成，因此治疗骨缺损时，医生通常向断骨处植入金属、高分子等材料，这些材料的腐蚀、排异特性给患者带来很大的痛苦。

    张兴栋和他的团队上世纪80年代在国内率先研发出生物活性陶瓷及涂层等。上世纪90年代，他又首创迄今国际唯一的骨诱导人工骨并应用于临床。在此基础上，他提出了“组织诱导性生物材料”这一颠覆性概念。这一概念赋予材料诱导组织形成或再生的生物功能，开拓了生物材料发展的新途径。

    体外培养组织技术由于缺乏人体神经和体液系统的控制，应用中可能出现风险。可诱导组织再生的材料的优势在于，调动人体自身力量，在机体环境下再生，并降解转化成为身体一部分，不会留下异物，修复效果更好。

    目前以骨诱导人工骨为代表的一批产品已获得医疗器械注册证，第二代可承力骨诱导人工骨、胶原水凝胶软骨诱导材料等多个产品已完成实验室研发。

    可再生人工韧带

    除了治疗骨缺损，可诱导组织再生的理论还成功应用于再生韧带和中枢神经等软组织上。材料展上，上海松力生物技术公司展出了由他们研发、世界上首个有组织诱导功能的生物人工韧带，部分性能超越了国际上最先进的人工韧带。

    跑步等日常活动都有可能造成韧带损伤，尤其是膝关节的前交叉韧带，一旦损伤就需要手术进行修复。“我们研发的人工韧带是一种软组织诱导性生物材料。”松力生物董事长何红兵说，该材料植入机体后，在逐层降解的同时进行组织再生，诱导机体自身组织长入韧带中，逐渐演变成自身韧带组织。目前，该公司的人工韧带已经在大动物山羊的身上实验并成功，这对未来应用到人体很有参考价值。

    “韧带重建存在的一大问题是缺乏合适的人工韧带，因此临床上主要采用自体韧带。但取自体是拆东墙补西墙，会造成新的创伤，因此可再生的人工韧带在临床有很大的应用价值。”上海交通大学附属第六人民医院运动医学科主任赵金忠说。

    作为一种平台型技术，该软组织诱导性生物材料除了可制成韧带外，还可以制成各种软组织替代物，以及系列组织修复材料，包括心脏补片、腹膜补片、膀胱补片、脑膜补片、人工血管等。未来，更多患者可能受惠于可诱导组织再生材料的发展。

    可诱导组织再生材料

    研究方兴未艾

    以可诱导组织再生材料为核心的新一代生物材料，已成为生物材料发展的方向和前沿。生物材料应用市场也很广阔，涵盖了齿科、血管支架、骨科、创伤修复等多领域。何红兵说，传统组织工程材料不可降解，基本会以异物存在于体内，且存在活性欠佳，可能与人体有排斥反应，有时甚至在治好一种疾病的同时又产生了新的疾患，“所以，可诱导组织再生材料是未来生物材料发展的重要方向。”

    喻思娈