​【媒体报道集锦】上海市科技奖励大会召开 华理再捧技术发明特等奖获媒体关注

稿件来源:党委宣传部   |作者:媒体华理   |摄影:    |编辑:    |浏览量:10

 党委宣传部

5月26日上午,上海市科学技术奖励大会举行。华东理工大学作为牵头单位共有7个项目获奖,其中特等奖1项、一等奖1项、二等奖4项、国际科技合作奖1项。此外,还有两项参与项目获奖。《解放日报》《文汇报》《新民晚报》《青年报》《上海科技报》、人民日报客户端、科学网、中国新闻网、澎湃新闻、上海科技、第一财经、东方网、周到上海、第一教育、新民周刊、话匣子等20余家媒体对相关情况进行了原发报道,本篇选取部分报道予以转载。


【人民日报客户端】大江东|功臣奖赵东元、特等奖张文宏等,他们为何众望所归(节选)

王宇晗、刘昌胜:上海的创新环境推动实现突破性成果

在高新技术企业扎堆的闵行区莘庄工业区,上海拓璞数控科技股份公司因其高大上的用户“朋友圈”而格外出挑。大飞机的曲面蒙皮、“胖五”的燃料贮箱箱底,都出自这家公司的梦幻工厂。作为我国唯一一家、全球第三家可以生产双五轴曲面蒙皮镜像铣的公司, 拓璞数控两次获得国家科技进步二等奖,并以自主创新的镜像铣核心技术,此次问鼎上海技术发明特等奖。

“20多年前,我在交大开始研制数控机床时,五轴机床像一座只能远眺却无法触碰的高峰,国内几乎没有科研机构涉足这一高端装备的‘明珠’。”倚靠学校深厚的机械与动力学科背景,上海交通大学机械与动力工程学院教授王宇晗要带领团队摘取这颗工业明珠。

然而,在学校实验室里做出来的样机,和市场成品还有很大差距,但产学研不畅通,样机的中试验证就很困难,研发进程也会受阻。2007年,王宇晗萌发了创办企业的想法。时值上海交大推行科研管理改革,鼓励老师保留身份、带着科研成果创业。“我们需要软件、数控、机械等多个学科的人才,如果没有学校的支持,我不大可能放弃学校的教职,离岗创业。”

有了交大学术团队的撑腰,王宇晗多了创业的底气;而来自上海市经信委重大装备技术专项的支持,解决了企业初期的研发经费问题。尽管王宇晗带领的师生初创团队,由于缺乏企业管理和市场营销经验,仅3个月就花完了第一笔市场融资1500万元,遭遇企业第一场经济危机,好在交大、政府部门及时施予援手,助他们度过了难关。

令王宇晗没想到的是,当拓璞找厂房打算投产时,莘庄工业区送来了一份大礼——由政府出资为拓璞量身定制全装全配厂房。拓璞生产的最大机床设备重达500吨,对地基要求非常高。莘庄工业区耗费超过1亿元向下挖了22米,为拓璞厂房夯牢地基。“创新是我们的立命之本,我们要保证每年的研发投入20%以上,就不大可能投入基建。”王宇晗感慨,上海的政府部门有前瞻性,真正懂得什么是高端技术,一路保驾护航,让拓璞有了今日的辉煌成绩。

多学科、跨区域产学研合作,是上海科技奖获奖项目的一大特色。在特等奖中,以中科院院士、华东理工大学教授刘昌胜领衔的“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”,与其合作的课题组近10个,既有来自高校的,也有外地的三甲医院、药企的科研团队。这个庞大的科研团队瞄准骨修复的临床难题,经历20多年的多学科联合攻关,让这项人工骨修复创新技术造福了全国800余家医院超过 30万例患者。

刘昌胜此前曾两获国家科技奖,都与他一直以来的人工骨研究相关。回想当初,他带领团队研制成功“自固化磷酸钙人工骨”,在骨科临床引起不小轰动,却有些纠结——是继续驾轻就熟地做科研,还是接受全新挑战、办企业推动产业化?面对两难,他最终选择放手一搏。他说,是华东理工大学灵活、宽松的科技政策给了他勇气,比如学校不直接资助专利申请,但专利实施许可经费可提取50%的酬金用于奖励科研人员,40%的发展基金用于项目团队发展。正是这种敢于按照市场机制激活科研体制的做法,让华东理工实验室的半数成果都被“激励”进入市场。

从实验室到临床应用,在应用的过程中遇到问题,再回到实验室探寻基础科学,每一个环节都能获得来自其他科研团队的合作支持。刘昌胜认为,上海医药领域产、学、研、用的高度一体化、专业化优势,让他的研发团队能够持之以恒地潜心于“人工骨”研究,久久为功,做出突破性成果。


【科学网】上海市科技奖励大会召开华东理工7项目获奖

5月26日,上海市召开科学技术奖励大会,表彰2022年度为上海科技创新事业作出突出贡献的科技工作者。华东理工大学作为牵头单位共有7个项目获奖,其中特等奖1项、一等奖1项、二等奖4项、国际科技合作奖1项。此外,还有两项参与项目获奖。

华东理工大学刘昌胜院士领衔的“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”项目获得技术发明奖特等奖;魏东芝教授领衔的“新型农药精草铵膦绿色生物制造技术及其应用”项目获得科技进步奖一等奖;中国科学院外籍院士伊塔马尔·维尔纳教授获得国际科技合作奖。

获得自然科学奖二等奖的项目分别是:庄启昕教授领衔的“耐高温聚合物基电介质材料的结构构筑及性能调控”项目;栾伟玲教授领衔的“光/热电转换材料及器件设计关键科学问题”项目;花建丽教授领衔的“人工光合作用中基于共轭分子的高性能有机光敏材料”项目;姜庆超教授领衔的“数据驱动的复杂流程工业过程状态监测与性能评估”项目。

另外,李玉林副教授参与的“膝关节功能障碍修复重建关键技术的建立及应用”项目获得科技进步奖一等奖;沈晓波副教授参与的“气相爆轰波动力学规律表征与理论”项目获得自然科学奖二等奖。


《解放日报借用活性因子补全“人骨拼图”

新型修复体材料创新路径获上海市技术发明奖特等奖

新型修复体材料创新路径获上海市技术发明奖特等奖 

在华东理工大学实验室,有数不清的实验瓶,其中一些装着一种白色物质,看上去像结块的糖,定睛细看才发现,这些是条形的、楔形的、梭形的骨块,还有圆锥形的骨棒,以及一颗一颗的松质骨粒……

这些带有活性因子的“人工骨”材料,可以修复不同部位的骨缺损,按原状完成“人骨拼图”。这个名为“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”的项目,由名校、名医院、创业企业等单位历经20余年多学科联合攻关,创新了多项关键技术,解决了骨修复临床难题。在昨天公布的上海市科技奖励榜单上,华东理工大学作为第一完成单位获得上海市技术发明奖特等奖。

事实上,在骨修复这个复杂的过程中,骨生长因子对于骨愈合起到了重要作用。通过“材料+活性因子”的策略,构建活性骨修复材料,最有可能在临床上取得突破。研究证明,骨形态发生蛋白2(BMP-2)是对骨形成作用最强的生长因子之一。

有了生长因子介入,断骨缝隙可以再生“填补空白”,骨损伤可以更快自主愈合。但提取BMP-2存在不少困难:从动物骨组织中直接提取,不仅含量低、纯度低、提取工艺复杂,而且存在动物病原体感染的风险;采用国外的真核细胞表达技术不仅生产成本高,产量也低;此外,体内环境复杂,生长因子也容易失活。

为更好发挥活性因子的效果,由中国科学院院士刘昌胜领衔的项目组研究模拟人体骨组织的结构与功能,在国际上首创出“高活性rhBMP-2/类骨磷灰石多级结构”骨修复体及其制备技术。

在研制之初,刘昌胜就立足中国本土市场特点,考虑国内患者可接受的产品成本,设计技术路线以及成果转化甚至产业化途径。据刘昌胜院士介绍,项目组基于大肠杆菌原核表达系统,发明了高活性重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)的规模化生物制造新方法,成功制备出高纯度、高活性的rhBMP-2,并实现量产。此举不仅大幅降低了企业生产成本以及相应的治疗成本,骨诱导活性也达到国外产品最好水平,填补了规模化生物制造骨生长因子的技术空白。这项技术的生物相容性好,关键指标达到国际领先水平,获批国内第一张此类产品注册证。

值得一提的是,这一特等奖项目的成果转化,采用了“产学研用”结合的方式。

在完成人名单上,项目由刘昌胜院士领衔,主要完成人包括华东理工大学材料学院袁媛教授、王靖教授、钱江潮教授、陈芳萍教授、何宏燕副教授,复旦大学附属中山医院张键教授、陈统一教授,四川大学华西医院曾建成教授,以及上海瑞邦生物材料有限公司岳述荣、曹雪华等。不难发现,科学家、企业家甚至包括医学专家全程合作,在转化过程中始终手持接力棒进行“折返跑”,不断发现问题、共同解决问题。

目前,项目组研发的相关产品已在全国800余家医院累计使用超过30万例。记者获悉,由于国内临床需求庞大,目前这类骨修复体仍供不应求,企业还在想方设法扩大产能,新生产线正准备动工建设。


【中国新闻网】老龄化程度加深 科研人员耗时20余载研制新材料助力“骨修复”

中新网上海5月26日电 (记者 郑莹莹)伴随着老龄化程度不断加深,中国的老年人越来越多。随着年龄变大,骨头变得脆弱,尤其是如果发生骨折,很难靠老年人自身的修复能力让骨头“长”回原样。

在26日揭晓的2022年度上海市科学技术奖中,“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”项目获得了技术发明奖特等奖。该项目由中国科学院院士刘昌胜领衔,华东理工大学是第一完成单位。

“骨科疾病患者众多,国内高活性的骨修复材料比较缺乏,因此我们瞄准这个问题进行了创新。”刘昌胜在受访时说。

他解释称,所谓材料的活性,就是材料放上去能不能长骨头、长得好不好。这个指标就是活性,骨头长得好,活性就高。

骨是人体重要的组织,近年来,因人口老龄化等原因导致的骨损伤患者数量巨大,由于缺乏有效的骨修复产品,大量患者的治疗效果并不理想。

瞄准骨修复的临床难题,该项目组从2000年开始,潜心研制高活性骨修复材料,历经20余年的多学科联合攻关,创新了多项关键技术。

据刘昌胜介绍,该项目在高端骨修复材料领域实现了技术突破。相比国外技术路线的产量低、成本高,团队通过创新生物制造方法,制备出高纯度、高活性的重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2),并实现量产,大幅降低了生产成本,填补了国内规模化生物制造骨生长因子的技术空白。

据介绍,该项目还进一步模拟了人体骨组织的结构与功能,在国际首创出高活性rhBMP-2/类骨磷灰石多级结构骨修复体及其制备技术,获批国内第一张此类产品注册证,产品价格仅为国外产品的五分之一左右,显著提升了中国骨修复产品的国际竞争力。

刘昌胜表示,相关产品目前已在中国800多家医院累计使用超过30万例,降低了一批患者的治疗费用。


20余年产学研协同攻关找到“长骨头”的秘诀,可将两三厘米的断裂骨头修复如初

《文汇报断骨再生成真,骨损伤治疗告别“剜肉补疮”

■本报记者 沈湫莎

骨头断了,还能再长出来吗?可以。但骨本身的“自愈力”相当有限,断口超过1毫米就无法自己长好。如何找到一种让骨头加速生长的“催化剂”呢?骨形态发生蛋白2(BMP-2)是目前已知成骨能力最强的生长因子,将其负载于骨修复材料上,能有效促进断骨再生。

华东理工大学刘昌胜院士团队经过20余年产学研协同攻关,找到了“长骨头”的秘诀,发明了“支架材料+骨生长因子”的骨修复技术,可将2-3厘米的断裂骨头修复如初。如果裂骨原本有桥接,最多可长出5厘米新骨。

昨天,这一由华东理工大学、复旦大学附属中山医院、四川大学附属华西医院、上海瑞邦生物材料有限公司等单位合作完成的“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”项目,获得2022年度上海市技术发明奖特等奖。

从大肠杆菌出发,高效制备成骨生长“催化剂”

骨损伤患者多、危害大,植入骨修复材料是常见治疗手段。由于材料的生物活性不足,尽管已有多种材料应用于临床,但修复效果普遍不理想。

BMP-2是目前研究最为广泛、诱导成骨活性最强的骨形态发生蛋白之一。想要得到它,通常有两种方法:一种是直接从动物骨组织中提取,但物质提取含量低、纯度低且工艺复杂,甚至存在动物病原体感染风险;另一种则是通过基因工程重组技术,从哺乳动物表达系统CHO细胞中制备,但成本高、产量低。刘昌胜团队偏偏“不走寻常路”,他们创造性地从大肠杆菌原核表达出发,探索出一条规模化制造高活性BMP-2的新方法。

“生物工程学就像搭积木,BMP-2的蛋白质结构我们能看得一清二楚,可以利用基因重组技术把‘房子’搭出来,但如何给房子通上水电,也就是构建重组蛋白高产菌,建立科学的质控体系,是这项技术难点所在。”刘昌胜说。

这个问题困扰了团队很长时间。经过10余年不断试错和探究,团队终于突破了利用大肠杆菌生物制造高成骨活性rhBMP-2的技术。通过优化基因、质粒和宿主,构建了具有自主知识产权的高产菌。经培养基、诱导条件和过程控制优化,实现了高活性重组蛋白的规模化稳定生产。

骨修复产品“第一证”加速损伤愈合创造新术式

一项技术在实验室里取得突破是“从0到1”,距离造福患者的“从1到100”,还有很长的路要走。拿骨修复来说,想要用rhBMP-2成功诱导出新骨,不仅需要解决蛋白的复兴和纯化技术,还要研发适用于该产品的骨病治疗新技术。

2013年,团队拿到国内第一张骨修复产品注册证,价格仅为国外同类产品的1/5。他们在青浦创立上海瑞邦生物材料有限公司,开启科技成果转化进程。10年来,团队不断研发多种骨病治疗新技术,拓展材料应用的临床边界,相关产品已在全国800余家医院累计使用超过30万例,对骨修复难题的临床治疗有效率达90%以上。

在人工骨出现之前,对骨缺陷的治疗,最常见的办法是“剜肉补疮”:从病人其他部位取出一块不那么重要的骨头,移植到患处。骨修复产品的出现,使骨移植手术这一不得已而为之的疗法有了根本改变。

刘昌胜团队研发的骨修复产品通体为白色,可根据患者需要改变形状,可以是颗粒、条块甚至像“白水泥”。只要将加载rhBMP-2的高活性骨修复材料放置于断裂或缺损的骨头上,它就能诱导人体在原位长出新骨。材料可在人体内降解,代谢产物由肾脏排出。

骨质增生、椎间盘突出是现代人的多发病,严重时需要手术治疗。对大多数老年人来说,脊椎手术风险较大,在骨修复新材料的辅助下,老年脊椎疾病微创手术成为现实。近六年来,华西医院已开展1600余台脊椎微创手术,术后两年愈合率达到100%。

除了加速骨损伤愈合、创造新术式,一个未曾预想的方向也被开拓出来——老年人种植牙。种植牙需要种在口腔颌面牙槽骨上,老年人牙槽骨萎缩,容易导致种植失败,因此最需要种植牙的人群反而种不了牙。有了高活性骨修复材料,老年人植牙成功率大大提高。

30年持续攀登人工骨高峰,拿遍科技“三大奖”

人工骨承载着刘昌胜“择一事,终一生”的孜孜追求。

上世纪80年代,自固化人工骨这种新材料随着生物材料工程的发展刚刚出现。90年代初,还是研究生的刘昌胜了解到国际上的这一动向后迅速切入,成为国内第一批研究人工骨的学者之一。此后30余年中,他和团队始终围绕这个领域,从无到有研制出了可医用的人工骨,并实现了产业化。

其间也有过艰难的选择。1998年,自固化磷酸钙人工骨研制成功,刘昌胜面临两难:是申请新课题,开展新研究,还是推动自固化磷酸钙人工骨产业化。前者对他来说轻车熟路,后者意味着一项全新挑战。他最终选择了后者,创立公司,开始了教授与企业家并行的职业生涯。

值得一提的是,此前,他们已于2003年和2014年分别获得国家科技进步奖二等奖和国家自然科学奖二等奖。在从无到有走通我国高活性骨修复材料及临床应用的同时,他带领团队包揽了国家为科技创新不同方向而设立的“三大奖”。站在“人工骨”这座山峰的顶端,新的难题如期而至。刘昌胜说,科学前沿是无穷无尽的,还有许多问题亟待解决。


《青年报技术发明奖特等奖 为骨损伤患者带来福音

华理团队创制载生长因子高活性骨修复体

本报讯 骨是人体重要的组织,近年来,因人口老龄化等原因导致的骨损伤患者数量巨大,而且严重影响身体健康和生活质量。由于缺乏有效的骨修复产品,大量患者治疗效果不理想,致残率高,临床治疗面临着严峻的挑战。在最新公布的上海市科技奖励项目名单中,以华东理工大学为第一完成单位,与复旦大学附属中山医院、四川大学附属华西医院、上海瑞邦生物材料有限公司等单位共同完成的“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”项目喜获技术发明特等奖,护航人民的生命健康。

记者了解到,瞄准骨修复的临床难题,由华东理工大学教授、中国科学院院士刘昌胜领衔的这一项目组潜心于高活性骨修复材料的研制,从2000年开始历经20余年的多学科联合攻关,通过创新多项关键技术,最终获得优异的临床效果。

据刘昌胜院士介绍,该项研究打破了国外在高端骨修复材料上的技术垄断,针对国外技术路线产量低、成本高等问题,创新生物制造方法,设计了原核表达系统,发明了高活性重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)的规模化生物制造新方法,制备出高纯度、高活性的rhBMP-2,并实现量产,大幅降低生产成本,骨诱导活性达到国外产品最好水平,填补了规模化生物制造骨生长因子的技术空白。

为更好地发挥活性因子的效果,该项目研究模拟人体骨组织的结构与功能,国际首创出高活性rhBMP-2/类骨磷灰石多级结构骨修复体及其制备技术。该项技术生物相容性好,关键指标达到国际领先水平,获批国内第一张此类产品注册证,产品价格仅为国外产品的五分之一左右,显著提升了我国骨修复产品的国际竞争力。

“当这一骨修复产品植入人体后,通过快速调动人体自身的修复潜能,诱导植入区周围未分化的间充质干细胞分化为成骨细胞,参与骨的生长发育及其重建过程,随着材料的降解,就能形成新生的骨组织。”刘昌胜院士说道。

记者获悉,该项目组研发的相关产品目前已在全国800余家医院累计使用超过30万例。


《新民晚报骨修复材料打破国际垄断

2022年度上海市技术发明奖特等奖

“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”项目

在最新公布的上海市科技奖励项目名单中,以华东理工大学为第一完成单位,由华理与复旦大学附属中山医院、四川大学附属华西医院、上海瑞邦生物材料有限公司等单位共同完成的“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”项目获2022年度上海市技术发明奖特等奖。该项目由刘昌胜院士领衔。

骨是人体重要的组织。近年来,因人口老龄化等原因导致的骨损伤患者数量巨大,而且严重影响身体健康和生活质量。由于缺乏有效的骨修复产品,大量患者治疗效果不理想,致残率高,临床治疗面临着严峻的挑战。

在骨修复这个复杂的过程中,骨生长因子对于骨愈合起了主要作用。通过“材料+活性因子”的策略构建活性骨修复材料,目前最有可能在临床取得突破。骨形态发生蛋白2(BMP-2)已被证明对骨形成作用最强的生长因子。但其来源却比较困难,要从动物骨组织中直接提取,不仅含量低、纯度低、提取工艺复杂,而且存在动物病原体感染的风险。而使用国外的基因工程重组技术,也因为成本高、产量低而存在着大规模生产方面的困难。此外,体内环境复杂,生长因子也容易失活。于是,为起到有效的治疗作用,不得不加大使用量,这样不仅增加了治疗成本,也增加了潜在的风险。

瞄准骨修复的临床难题,该项目组潜心于高活性骨修复材料的研制,历经20余年的多学科联合攻关,创新了多项关键技术,获得了优异的临床效果。

据刘昌胜院士介绍,该项研究打破了国外在高端骨修复材料上的技术垄断,针对国外技术路线产量低、成本高等问题,创新生物制造方法,设计了原核表达系统,发明了高活性重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)的规模化生物制造新方法,制备出高纯度、高活性的rhBMP-2,并实现量产,大幅降低了生产成本,骨诱导活性达到国外产品最高水平,并实现量产,填补了规模化生物制造骨生长因子的技术空白。

为更好地发挥活性因子的效果,该项目研究模拟人体骨组织的结构与功能,在国际上首创高活性rhBMP-2/类骨磷灰石多级结构骨修复体及其制备技术。该项技术生物相容性好,关键指标达到国际领先水平,获批国内第一张此类产品注册证,产品价格仅为国外产品的五分之一左右,显著提升了我国骨修复产品的国际竞争力。该项目组研发的相关产品目前已在全国800余家医院累计使用超过30万例。

以此为基础,项目组发展了基于该高活性骨修复体的多种临床治疗新方法,能解决多类型骨修复难题,临床治疗有效率大于90%,主要包括:可使难愈合骨损伤变为可愈合,缩短愈合周期,减少骨不连发生;发展斜外侧腰椎椎间融合新技术,推动椎体微创新技术发展;利用材料的特定功能,实现早中期股骨头坏死保髋的变革性治疗,为该骨科顽症提供治疗新策略;国际率先将含BMP-2材料拓展应用于口腔颌面领域,提升了临床治疗水平等。


【澎湃新闻】上海科技奖|骨损伤有了愈合更快的疗法,这项技术已惠及超30万例患者

5月26日,在最新公布的上海市科技奖励项目名单中,以华东理工大学为第一完成单位,由华理与复旦大学附属中山医院、四川大学附属华西医院、上海瑞邦生物材料有限公司等单位共同完成的“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”项目获技术发明特等奖。

骨是人体重要的组织,近年来,因人口老龄化等原因导致的骨损伤患者数量巨大,而且严重影响身体健康和生活质量。由于缺乏有效的骨修复产品,大量患者治疗效果不理想,致残率高,临床治疗面临着严峻的挑战。

在骨修复这个复杂的过程中,骨生长因子对于骨愈合起了主要作用。通过“材料+活性因子”的策略构建活性骨修复材料,目前最有可能在临床取得突破。骨形态发生蛋白2(BMP-2)已被证明是对骨形成作用最强的生长因子。但其来源比较困难,要从动物骨组织中直接提取,不仅含量低、纯度低、提取工艺复杂,而且存在动物病原体感染的风险。

而使用国外的基因工程重组技术,也因为成本高、产量低而存在着大规模生产方面的困难。此外,体内环境复杂,生长因子也容易失活。于是,为起到有效的治疗作用,不得不加大使用量,这样不仅增加了治疗成本,也增加了潜在的风险。

为此,中国科学院刘昌胜院士领衔华东理工大学材料学院袁媛教授、王靖教授、钱江潮教授、陈芳萍教授、何宏燕副教授、复旦大学附属中山医院张键教授、陈统一教授、四川大学附属华西医院曾建成教授、上海瑞邦生物材料有限公司岳述荣、曹雪华等人组成的精英团队,瞄准骨修复的临床难题,潜心于高活性骨修复材料的研制,历经20余年的多学科联合攻关,创新了多项关键技术,获得了优异的临床效果。

如今,该项目组研发的相关产品已在全国800余家医院累计使用超过 30万例,显著降低了病患的治疗费用,提高了患者的生活质量,推动了我国高端医疗器械及相关产业的进步,产生了重大的社会和经济效益。

据刘昌胜院士介绍,该项研究打破了国外在高端骨修复材料上的技术垄断,针对国外技术路线产量低、成本高等问题,创新生物制造方法,设计了原核表达系统,发明了高活性重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)的规模化生物制造新方法,制备出高纯度、高活性的rhBMP-2,并实现量产,大幅降低了生产成本,骨诱导活性达到国外产品最好水平,并实现量产,填补了规模化生物制造骨生长因子的技术空白。

为更好地发挥活性因子的效果,该项目研究模拟人体骨组织的结构与功能,国际首创出高活性rhBMP-2/类骨磷灰石多级结构骨修复体及其制备技术。该项技术生物相容性好,关键指标达到国际领先水平,获批国内第一张此类产品注册证,产品价格仅为国外产品的五分之一左右,显著提升了我国骨修复产品的国际竞争力。

以此为基础,项目组发展了基于该高活性骨修复体的多种临床治疗新方法,能够解决多类型骨修复难题,临床治疗有效率大于90%,明显提高患者的生活质量,主要包括:可使难愈合骨损伤成为可愈合,缩短愈合周期,减少骨不连发生;发展斜外侧腰椎椎间融合新技术,推动椎体微创新技术发展;利用材料的特定功能,实现早中期股骨头坏死保髋的变革性治疗,为该骨科顽症提供治疗新策略;国际率先将含BMP-2材料拓展应用于口腔颌面领域,提升了临床治疗水平等。


【上海科技】二十年磨一剑,破题骨缺损修复,惠及30万患者 | 上海市科学技术奖技术发明特等奖

骨是人体重要的组织,因各种原因导致的骨损伤严重影响患者的生活。如何破题骨缺损修复的难题?在最新公布的上海市科技奖励项目名单中,以华东理工大学为第一完成单位,由华理与复旦大学附属中山医院、四川大学附属华西医院、上海瑞邦生物材料有限公司等单位共同完成的“载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用”项目荣获技术发明特等奖。

该项目由中国科学院院士刘昌胜领衔,主要完成人包括华东理工大学材料学院袁媛教授、王靖教授、钱江潮教授、陈芳萍教授、何宏燕副教授、复旦大学附属中山医院张键教授、陈统一教授、四川大学附属华西医院曾建成教授、上海瑞邦生物材料有限公司岳述荣、曹雪华等。该项目组研发的相关产品目前已在全国800余家医院累计使用超过 30万例,显著降低了病患的治疗费用,提高了患者的生活质量,推动了我国高端医疗器械及相关产业的进步,产生了重大的社会和经济效益。

另辟蹊径,潜心高活性骨修复材料研究

近年来,因人口老龄化等原因导致的骨损伤患者数量巨大,而且严重影响身体健康和生活质量。由于缺乏有效的骨修复产品,大量患者治疗效果不理想,致残率高,临床治疗面临着严峻的挑战。

在骨修复这个复杂的过程中,骨生长因子起着重要作用。采访中,刘昌胜院士告诉记者,通过“材料+活性因子”的策略构建活性骨修复材料,目前最有可能在临床取得突破。骨形态发生蛋白2(BMP-2)已被证明是对骨形成作用最强的生长因子。但其来源却比较困难,要从动物骨组织中直接提取,不仅含量低、纯度低、提取工艺复杂,而且存在动物病原体感染的风险。而使用国外的基因工程重组技术,也因为成本高、产量低而存在着大规模生产方面的困难。此外,体内环境复杂,生长因子也容易失活。于是,为起到有效的治疗作用,不得不加大使用量,这样不仅增加了治疗成本,也增加了潜在的风险。

该项目可谓二十年磨一剑,谈及项目初期,如何选定最优化的技术路线?刘昌胜回忆道,上世纪90年代初,国际上兴起人工骨研究,当时大多用的是生物陶瓷。生物陶瓷能模仿人体骨头的成分、强度,但缺点是可塑性不强。当时,刘昌胜院士和他的科研团队试图尝试多种研究路径后,另辟蹊径,瞄准骨修复的临床难题,项目组潜心于高活性骨修复材料的研制,历经20余年的多学科联合攻关,创新了多项关键技术,获得了优异的临床效果。

打破国际垄断,降低成本惠及患者

记者了解到,60多岁的患者李先生患腰椎间盘突出,在运用载生长因子高活性骨修复体开展手术后恢复良好。他表示,不仅自己活动自如,还可以背着年迈的老母亲下楼了。该技术也被运用到了口腔手术中,以修补牙槽骨缺损,确保种植牙手术顺利开展。

临床表明,项目组研制出的人工骨,具有塑型准确、自行固化、生物相容性好、降解吸收等特性,集新材料、生物技术与纳米技术于一体,在骨科、脊柱外科、口腔科等领域都取得令人满意的治疗效果,实现了植入的无生命材料向人体内有生命组织的转化。

据刘昌胜介绍,该项研究打破了国外在高端骨修复材料上的技术垄断,针对国外技术路线产量低、成本高等问题,创新生物制造方法,设计了原核表达系统,发明了高活性重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)的规模化生物制造新方法,制备出高纯度、高活性的rhBMP-2,并实现量产,大幅降低了生产成本,骨诱导活性达到国外产品最好水平,并实现量产,填补了规模化生物制造骨生长因子的技术空白。据介绍,该项目研制的人工骨修复技术其治疗费用仅为国外骨修复材料的1/5,已惠及30多万患者。

为更好地发挥活性因子的效果,该项目研究模拟人体骨组织的结构与功能,国际首创出高活性rhBMP-2/类骨磷灰石多级结构骨修复体及其制备技术。该项技术生物相容性好,关键指标达到国际领先水平,获批国内第一张此类产品注册证,产品价格仅为国外产品的五分之一左右,显著提升了我国骨修复产品的国际竞争力。

以此为基础,项目组发展了基于该高活性骨修复体的多种临床治疗新方法,能够解决多类型骨修复难题,临床治疗有效率大于90%,明显提高患者的生活质量,主要包括:可使难愈合骨损伤成为可愈合,缩短愈合周期,减少骨不连发生;发展斜外侧腰椎椎间融合新技术,推动椎体微创新技术发展;利用材料的特定功能,实现早中期股骨头坏死保髋的变革性治疗,为该骨科顽症提供治疗新策略;国际率先将含BMP-2材料拓展应用于口腔颌面领域,提升了临床治疗水平等。(记者:陶婷婷)


【周到上海】他专心造骨破解骨修复难题,他研发制造重器助力航天,上海科学技术发明奖特等奖揭榜→(节选)


他发明了一系列新技术,解决了飞机和火箭超大超薄柔性曲面的绿色高精高效加工难题,助力中国航空航天梦;他用“材料+活性因子”的策略构建活性骨修复材料成为临床突破,为骨损伤患者带来了新的希望……

5月26日,2022年度上海市科学技术奖揭晓,47项成果获技术发明奖,其中两项特等奖一个解决了国家重大需求,一个为人民健康护航。

01技术发明特等奖  第一完成人:刘昌胜

载生长因子(rhBMP-2)高活性骨修复体的创制及临床应用

打破传统骨修复“金标准”,激“活”人工骨

近年来,因人口老龄化等原因导致的骨损伤患者数量巨大,危害大,严重影响身体健康和生活质量。据统计,至2020年,我国骨质疏松患者2.8亿,相关骨折每年有890万人,腰椎退变患者超过1.4亿,60岁以上牙缺失率达66%……,颌骨缺损患者达1200万人。

过去,在骨损伤治疗中有一套所谓的“金标准”,就是用患者自己的骨头来做缺损修复,因为它基本不会产生排异反应,而且含有自身的细胞和生长因子。但这种“拆东墙补西墙”的治疗方法,不仅骨头来源受限,还容易造成取骨区的继发畸形。植入高活性骨修复体成为重要治疗手段,临床需求巨大。

在骨修复这个复杂的过程中,骨生长因子对于骨愈合起了主要作用。尽管已有多种植入材料用于临床,但修复效果普遍不理想,成骨慢,大缺损、复杂缺损难以修复,究其原因都是因为材料活性差。大幅提高材料活性是解决问题的关键。

到底该选什么样的活性因子呢?

骨形态发生蛋白2(BMP-2)是对骨形成作用最强的生长因子。但其来源却比较困难,要从动物骨组织中直接提取,不仅含量低、纯度低、提取工艺复杂,而且存在动物病原体感染的风险。国外采用基因工程重组技术研发出的相关产品也存在成本高、产量低、体内环境复杂,生长因子容易失活等问题。于是,为起到有效的治疗作用,不得不加大使用量,这样不仅增加了治疗成本,也增加了潜在的风险。

瞄准骨修复的临床难题,华东理工大学刘昌胜院士团队历经20余年的多学科联合攻关,打破了国外的技术垄断,创新生物制造方法,发明了高活性重组人骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)规模化制造新方法。骨诱导活性达到国际最好水平,并实现量产,填补了规模化生物制造骨生长因子的技术空白。

为更好地发挥活性因子的效果,团队又模拟人体骨组织的结构与功能,国际首创出高活性rhBMP-2/类骨磷灰石多级结构骨修复体,获批国内第一张此类产品注册证,产品价格仅为国外产品的五分之一左右。

“这些产品已在全国800余家医院使用,惠及约30万患者。”刘昌胜欣慰地说,基于该高活性骨修复体的多种临床治疗新方法,能够解决四肢骨、腰椎脊柱、甚至是颅骨、口腔颌面等多种类型骨修复难题。

“以往,当患者股骨头发生了坏死,需要首先切除,然后植入一个金属的人工关节。很多患者5-15年后,还需要翻新。有了我们的这些产品和技术之后,在股骨头坏死的早中期,就不需要把关节换掉了,只需要把骨头坏死的部分拿掉,把高活性骨修复体填充进去就可以了。不仅能够促使骨头生长愈合,还能够激发骨内血管网的重建。”

刘昌胜表示,未来,还有很多适应症需要去探索,尤其是一些高龄骨损伤患者的治疗问题。

发布时间:2023-06-01
(0)
相关新闻