人體中缺失某種金屬元素可能會(huì )引發(fā)疾病并影響一些疾病的治愈，這一現象已引起醫學(xué)界的重視。經(jīng)過(guò)多年潛心研究，中科院金屬研究所研究員楊柯帶領(lǐng)的生物材料研究團隊在國際上率先提出金屬材料生物功能化的特殊作用，并成功開(kāi)發(fā)出抗菌不銹鋼、抗菌鈦合金、抗菌鈷基合金等具有強烈廣譜殺菌功能的系列含銅抗菌醫用金屬新材料，這些新材料均能有效抑制在其表面上形成細菌生物膜，從而抑制細菌感染的發(fā)生率，使植入器械的臨床醫療效果更佳。
我國是心血管病高發(fā)國家，每年約有300萬(wàn)人死于心血管疾病，心血管支架植入是治療冠脈狹窄的一種有效方法，每年約有30萬(wàn)的心血管病患者會(huì )接受支架植入手術(shù)治療。據了解，心血管病患者植入的支架大多是316L不銹鋼、鈷基合金等材料，支架植入人體后，易引發(fā)冠脈再狹窄（又稱(chēng)為支架內再狹窄）現象，這也是長(cháng)期困擾支架植入手術(shù)的一大難題。楊柯研發(fā)團隊在研究中發(fā)現，人體植入的醫用金屬支架可在人體內發(fā)生腐蝕并造成生物功能性金屬元素的持續釋放，這種現象可使金屬植入材料的臨床醫療效果更佳，可有效降低手術(shù)并發(fā)癥。楊柯表示，他們研制的新型316L-Cu不銹鋼心血管支架，通過(guò)微量銅元素的持續釋放，可有效降低再狹窄的發(fā)生率并充分發(fā)揮出金屬的生物功能，不僅患者從中受益，還可提高我國相關(guān)醫療器械產(chǎn)品的國際市場(chǎng)競爭力。
金屬材料生物功能化是使現有醫用金屬材料在發(fā)揮其自身優(yōu)異的力學(xué)性能的同時(shí)，針對臨床應用目標，在金屬材料中添加某種具有生物醫學(xué)功能的特定金屬元素，利用材料在體內發(fā)生的腐蝕而造成這一特定元素的持續釋放現象，因而可在滿(mǎn)足生物安全性的前提下，再額外發(fā)揮這一特定金屬元素的生物醫學(xué)功能，從而可進(jìn)一步提高醫療器械的醫療功效。目前，楊柯團隊研發(fā)的系列含銅抗菌金屬已申報多項國家發(fā)明專(zhuān)利，正在與創(chuàng )生醫療、普特醫療等國內相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)合作，開(kāi)發(fā)多種具有抗感染功能的不銹鋼骨科、齒科植入物新產(chǎn)品，預計會(huì )在2—3年內進(jìn)入臨床應用。
此外，楊柯研究團隊還發(fā)現了生物可降解鎂基金屬的多種生物醫學(xué)功能，其獨特的防治局部骨質(zhì)疏松、抑制細菌繁殖、殺滅惡性腫瘤細胞等多種生物醫學(xué)功能將在骨科等領(lǐng)域中具有誘人的應用前景。
