同种异体骨或将退场，谁能扛起骨修复材料的未来大旗？

近期曝光的“盗卖遗体案”无疑再次证明了资本的危险性。根据公开报道，涉事公司非法购买遗体，是为了生产“同种异体骨”等产品。

同种异体骨是一种骨缺损修复材料，用于治疗超出骨骼自愈能力的骨缺损。在我国，每年有超600万骨缺损或功能障碍的患者，治疗需求庞大。

据悉，治疗骨缺损的修复材料可分为自体骨、天然骨修复材料和人工骨修复材料三大类。近年来，天然骨修复材料占据了我国骨科骨缺损修复材料行业三分之二的市场份额。其中，同种异体骨占天然骨修复材料90%以上的份额。

这意味着我国整个骨缺损修复材料市场中，同种异体骨占据约55%市场份额。

从来源上说，同种异体骨是取自死亡或被截肢的人体的骨组织。公开报道显示，这些骨组织主要来自经过严格筛选的捐献者或从活体取下（比如一些截肢手术）。

需要说明的是，在医疗捐赠（献血、捐增器官等）方面，国内的捐赠意识一直不强。与欧美国家相比，中国的遗体和器官捐赠文化尚未完全普及。截至今年5月，我国公民逝世后遗体器官捐献累计达到5万余例。而这个数字，美国只需两年即可达到。

同时，我国通过截肢等手术等获取的骨组织也较为稀少。有医生表示：“在国内，手术中大量可以加工成同种异体骨的骨头都被当作医疗垃圾处理掉了。因为医院建立‘骨库’需要走复杂的流程，个人需承担繁琐的额外劳动，还要承担风险，十分费力不讨好。”而且，国内的骨库数量也较为稀少。

除此之外，剩下的骨组织就是其他来源渠道了。

临床上，同种异体骨为什么占据主流？是否有其他可代替的产品？能否从资本角度直接削弱同种异体骨行业从业者的动机，让盗卖无利可图，从而尽可能避免盗卖事件？

为什么同种异体骨占据主要市场？

骨缺损是指骨的结构完整性被破坏，肿瘤、外伤、坏死、先天畸形等一系列疾病均可导致大体积的骨缺损产生。

对于较大体积的骨缺损（直径大于 8mm），骨组织无法自愈。在临床上，骨移植是治疗骨缺损的主要方法。而骨移植使用的骨修复材料一直是世界性的难题。

1668年，动物来源的异种骨被用于骨移植。不过，动物来源的骨组织虽然具有良好的骨传导能力，但也存在免疫排斥反应、传播疾病、延迟愈合、感染等风险。如今，相关企业已能通过高温煅烧等方式去除免疫原性，但这也会导致生物可降解性下降，临床应用占比不高。

1820年，自体骨首次被用于骨移植。自体骨，即取自患者自身的骨组织，具有良好的生物相容性、优异的骨传导能力和骨诱导能力，在20世纪初就已得到广泛应用，目前已是临床应用的“金标准”。

根据南方医药经济研究所统计数据：2017年我国自体骨的临床使用比例约为62%，并呈持续下降趋势；医疗技术水平更高的美国在2017年自体骨临床使用比例为45.51%，也呈下降趋势。

自体骨的应用量持续减少，一方面是自体骨本身存在局限性，如其供应量受患者自身骨骼的限制，有时无法满足骨移植需求；取用自体骨需要额外的手术，会造成患者的额外失血与创伤，增加手术难度与复杂度；取骨部分存在并发症风险。另一方面是因为骨修复材料的发展，天然骨修复材料与人工骨修复材料快速应用于临床。

奥精医疗招股书显示，2018年，天然骨修复材料已占据我国骨科骨缺损修复材料行业三分之二的市场份额。天然骨修复材料主要分为同种异体骨、异种骨、脱钙骨基质。

相较于自体骨，同种异体骨的来源更为广泛，并保留了骨骼的自然结构、形状和强度，能够促进新骨生长。基于这些优势，同种异体骨已成为自体骨的有效替代品，2018年其在天然骨修复材料中的临床应用比例超90%。

但是，同种异体骨的来源始终存在法律与伦理问题。脱钙骨基质是取自同种异体骨，由胶原蛋白、非胶原蛋白、生长因子、少量磷酸钙及细胞碎片等组成的骨修复材料。该产品与同种异体骨一样，来源有限且存在法律与伦理问题。另外，脱钙骨基质还存在机械强度差、批次间质量差异大、免疫排斥风险高等问题。

除了同种异体骨为代表的天然骨修复材料，人工骨修复材料也在高速发展。根据材料性质，人工骨修复材料可分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、组织工程材料等。

20世纪50年代开始，人工骨修复材料逐渐受到临床关注，并从20世纪80年代开始得到快速发展。据悉，该时间节点之后，人工骨修复材料的仿生程度逐渐提高，出现了更丰富的材料，如多孔钛及钛合金、钛镍合金、钽金属等金属材料；生物陶瓷、硫酸钙骨水泥、生物玻璃等无机非金属材料；胶原蛋白、透明质酸、壳聚糖等高分子材料以及复合材料、组织工程材料。

随着人工骨修复材料的技术水平和临床效果不断上升，其临床应用占比也持续提升。2018年，人工骨修复材料已占据我国骨科骨缺损修复材料行业约三分之一的市场份额，相关企业包括奥精医疗、瑞邦生物、九源基因、国纳科技、贝奥路生物等国内企业及百赛、Wright、强生等海外企业。

虽然人工骨修复材料行业在快速推进，但截至目前，市场上仍未出现一种在临床应用疗效方面可以取代自体骨的骨修复材料。如金属材料存在可能产生毒副作用、对周围组织形成磨损、可塑性差等问题；无机非金属材料通常具有机械强度较差、不适用于承重部位、不利于新骨成长等问题……

总的来看，现阶段，同种异体骨仍是应用最广泛的骨科骨缺损修复材料。一方面，同种异体骨的临床疗效接近自体骨、临床应用历史较长（1880年以来）、医生形成一定的使用习惯；另一方面，市场上未出现疗效媲美自体骨的人工骨修复材料，且产品以人工骨修复材料为主的国外企业在市场推广和临床教育方面投入较小，未占据行业主导地位。

唯一值得庆幸的是，近几年，市场上出现了高分子材料、复合材料、组织工程材料，让媲美自体骨的人工骨修复材料出现成为可能。而随着同种异体骨等天然骨修复材料暴露出来源问题，人工骨修复材料或将加速应用。

人工骨修复材料，取代同种异体骨的希望

通过上述分析可以看到，自体骨虽是金标准，但供应量小，难以满足市场需求；同种异体骨为代表的天然骨修复材料虽有较好的临床疗效，但存在来源有限及法律和伦理问题；人工骨修复材料则在技术突破、高速发展的背景下，有望取代自体骨与同种异体骨。

行业也预计：随着骨科骨缺损修复材料行业市场规模持续扩大、临床应用需求持续增加，预计人工骨修复材料的市场占有率将进一步提高。

而行业对人工骨修复材料的信心，主要来自高分子材料、复合材料及组织工程材料的突破与发展。

● 一、高分子材料

高分子材料来源广泛，既包括胶原蛋白、透明质酸、壳聚糖等天然高分子材料，也包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯等合成高分子材料。

近些年，医用高分子材料快速发展，已推动多种医疗器械创新发展。如高分子瓣膜、可吸收缝合线、可降解支架等。

骨修复领域，高分子材料也得到快速应用。例如，基于医用高分子材料的良好生物相容性、骨传导能力及可调节的理化特性和力学特性，其用于骨科植入物制造后，相关产品的机械强度、耐疲劳性、生物相容性等性能均得到一定程度的优化。

以高分子材料PEEK为例，2022年，聚生医疗获批了国内首款医用植入级PEEK材料。据悉，聚生医疗已围绕PEEK材料开发出了PEEK颅骨修补系统。与传统颅骨重建材料相比，使用PEEK材料进行颅骨修补具有更低的并发症以及更好的美观效果。同时，基于CT或MRI的扫描数据，颅骨外科医生还可利用CAD/CAM系统进行个性化假体设计，从而设计出与患者颅骨精准匹配的PEEK植入体。

目前，聚生医疗正围绕骨修复领域持续开发新的PEEK材料植入产品，应用范围已从颅面修补拓展到四肢全部位的骨骼修复。

此外，工业和信息化部、国家药品监督管理局于2023年联合开展生物医用材料创新任务揭榜挂帅工作，将医用高分子材料作为三大重点攻关方向之一。

根据公布的《生物医用材料创新任务揭榜挂帅（第一批）入围揭榜单位》，共有20家单位（高校或企业）揭榜攻关医用高分子材料，包括北京化工大学、稳健医疗、尼伦化学、阿迈特、华安生物、科惠医疗、琳盛高分子、华尔康等。

其中，琳盛高分子牵头开展“医用聚醚醚酮材料及其内窥镜、骨科植介入管棒产品的研发与产业化”项目。截至目前，琳盛高分子研发的各种尺寸的单腔管、多腔管、特种材料管等产品已广泛应用于骨科、心血管、放射科、麻醉科等科室的植介入器械。

● 二、复合材料

复合材料由两种或两种以上材料复合而成，一般是指无机材料与高分子材料复合形成的材料。相较于单一成分材料，复合材料在微观结构、生物可降解性、生物活性等方面具有更优良的性能。

现阶段，卫达生物、立心科学、佰傲再生等国内多个企业已突破复合材料，并将其应用于骨修复领域。

例如，2024年8月1日，卫达生物自主研发的国内首款棉花状可吸收复合材料人工骨获批上市。该产品由医用级有机高分子与磷酸钙盐类复合而成，形成了白色柔性团状纤维，呈棉花状，具有可塑性强、机械强度大、孔隙率高、可降解等优势。

此前，立心科学推出的可塑形吸收性骨修复材料（可吸收再生骨）于2023年2月获美国FDA批准上市。
据了解，可吸收再生骨采用的是“聚乳酸（PLA）+羟基磷灰石（HA）”材料组合。聚乳酸（PLA）疏水性较强，但成骨性能不理想，降解产物偏酸性，在体内易引起无菌性炎症；羟基磷灰石（HA）则具有良好的生物相容性和骨传导性，在降解过程中可释放钙离子促进骨组织再生，但其机械性能较差、骨诱导效率偏低。

立心科学基于这两种材料生成了软硬适中的复合材料，并减少了材料降解后形成的羧基含量，控制环境酸性；再通过超分散技术，让细小的羟基磷灰石颗粒均匀分散在聚乳酸材料中，不仅高效中和酸性物质，还使羟基磷灰石降解时钙离子缓释，最终使得周围组织液中钙离子浓度相对平衡，利于成骨。

佰傲再生也推出了一种复合材料制成的骨修复产品——全国首款异种牛源性&透明质酸骨填充材料。据悉，佰傲再生将透明质酸与牛源性骨颗粒结合，研制出了具有优异性能的骨填充材料。该材料在保留牛源性骨颗粒良好骨结构的基础上，利用透明质酸的生物活性，提高了材料的生物相容性和骨再生效果，激发成骨因子的表达，赋予材料更高的亲水性，极大的促进了早期成骨。另外，透明质酸还具有促进伤口愈合、一定程度的抗炎等作用。

● 三、组织工程

组织工程是一门结合细胞生物学和材料科学，进行体外或体内组织或器官构建的新兴学科。

根据国际生物材料科学与工程学会联合会，组织工程被定义为：使用细胞、生物材料和合适的分子或物理因素，单独或组合，修复或替换组织以改善临床结果。

组织工程的核心要素主要是支架材料、种子细胞、生长因子。据了解，复合材料及纳米工程技术的发展，为组织工程材料的开发提供了理想的支架材料。而通过在理想的支架材料上复合种子细胞、生长因子等能够诱导和促进骨组织修复的活性物质，将有望产生临床疗效媲美自体骨的人工骨修复材料。

值得一提的是，组织工程三要素中，种子细胞在临床应用上受到较多政策限制；生长因子在国外临床应用中曾产生部分问题。因此，人工骨修复材料的研发重点将是不断优化支架材料以及重点深入发展骨组织工程。

现阶段，奥精医疗、复向医疗、华迈医疗、苏生生物等企业已推出以组织工程材料制作的人工骨修复材料。

例如，奥精医疗自主研发的仿生矿化胶原骨修复材料，通过体外仿生矿化技术使Ⅰ型胶原蛋白及羟基磷灰石有序排列，从而形成成分及微观结构均与人体天然骨接近的人工骨修复材料。该种材料具有优异的骨传导性及引导骨再生能力，且免疫原性极低，无毒副作用，安全性较高。另外，该材料在植入体内后能够完全降解，降解速率与新骨再生速率一致。

诺普再生也推出了3D打印再生骨移植物。除了创新企业外，高校、医院等科研单位也在推动骨科组织工程材料发展。例如，2024年2月，上海交通大学医学院附属第九人民医院公开了一项骨科组织工程材料专利：掺锶硅酸钙与丝蛋白复合材料制备方法与应用。该专利以“掺锶硅酸钙与丝蛋白复合材料”为支架结构，有望为骨修复组织工程材料提供更为理想的支架结构材料。

总的来看，尽管目前市场上仍未出现疗效媲美自体骨的人工骨修复材料，但随着高分子材料、复合材料、组织工程材料等技术的高速发展，预计人工骨修复材料的疗效将逐渐接近甚至达到自体骨的疗效，且其临床风险、并发症发生率等将小于同种异体骨，最终实现对自体骨与同种异体骨的取代。