編者按：生物醫(yī)用新材料是指一類具有特殊功能、人體必需又安全有效的、區(qū)別于傳統(tǒng)材料的醫(yī)用材料，其產(chǎn)業(yè)技術(shù)高度密集、更新?lián)Q代快、研究與開發(fā)投入高、保密性強，其產(chǎn)品附加值比較高，且產(chǎn)品的生產(chǎn)和市場具有強烈的國際型，質(zhì)量和特定性能在市場中具有決定性作用。在生物醫(yī)療行業(yè)中，醫(yī)療器械占比非常大，按照國際慣例，生物醫(yī)用材料及其醫(yī)用植入體是生物醫(yī)學工程產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是醫(yī)療器械的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，其管理屬于醫(yī)療器械范疇。

楊柯教授主要從事新型醫(yī)用金屬材料等方面的研究與應(yīng)用，在國際上首次提出醫(yī)用金屬材料的生物功能化的創(chuàng)新思想，并在含銅金屬、生物可降解鎂合金等材料上得以實現(xiàn)(抗菌、促成骨、促血管化、抗腫瘤、抗結(jié)石等);發(fā)展出高氮無鎳醫(yī)用不銹鋼、抗菌醫(yī)用金屬(不銹鋼、鈦合金、鈷基合金、鎂合金)、多種生物可降解鎂合金(Mg-Nb-Zn、Mg-Sr-Si-Ca、Mg-Cu等)、Ta涂層技術(shù)、Mg涂層技術(shù)，并推動新型醫(yī)用金屬材料在骨科、口腔科、心血管支架中的臨床應(yīng)用。
此外，楊柯教授還將于2016.12.15-16日出席由生物谷主辦的“2016年醫(yī)用新材料與植入修復技術(shù)創(chuàng)新峰會”，并為大家?guī)眍}為：醫(yī)用金屬材料的生物功能化的報告。
那么對于近期生物醫(yī)用材料領(lǐng)域的熱門研究，楊柯教授如何評價及其研究組在相關(guān)領(lǐng)域又有哪些新的突破呢?下面是生物谷的采訪。
生物谷：楊教授，您好!非常榮幸能邀請您參加生物谷舉辦的“2016年醫(yī)用新材料與植入修復技術(shù)創(chuàng)新峰會”。隨著社會人口老齡化的加劇和交通、體育等事業(yè)發(fā)展導致的中、青年創(chuàng)傷的增加等因素，以組織替代、功能修復、智能調(diào)控為方向和目的的生物醫(yī)用材料的研究和其產(chǎn)品的普及也越來越重要。醫(yī)用金屬材料一直是生物醫(yī)用材料領(lǐng)域中最重要的一類修復材料，如醫(yī)用鎂合金、鈦合金及其他合金等。楊教授一直致力于新型醫(yī)用金屬材料等方面的研究，那么現(xiàn)階段來說，醫(yī)用鎂合金材料在骨科領(lǐng)域中的應(yīng)用主要有哪些?其臨床應(yīng)用現(xiàn)狀和前景如何?
回答：醫(yī)用鎂合金由于具有良好的力學性能和可降解特性，有望在骨折固定等臨時性骨植入器械中得到廣泛應(yīng)用，從而避免二次手術(shù)帶來的醫(yī)療風險和病人痛苦及經(jīng)濟負擔。另外，利用鎂合金降解中的促進成骨作用，醫(yī)用鎂合金還有望在骨填充修復治療中得到應(yīng)用。在國際上，目前在德國和韓國各有一家公司分別獲得了可降解鎂合金骨釘產(chǎn)品的CE認證和KFDA認證。在國內(nèi)，至少有2家公司開發(fā)的鎂合金骨固定產(chǎn)品批準進入臨床試驗。我國目前有多家研究機構(gòu)和大學與多家醫(yī)院合作開發(fā)鎂合金骨內(nèi)植入器械產(chǎn)品，預計會有更多的相關(guān)產(chǎn)品進入申報。我非?？春冕t(yī)用鎂合金的應(yīng)用前景。
生物谷： 我們從業(yè)界對您在今年的研究成果的報道中了解到，您帶領(lǐng)的團隊研制出了多功能新型可降解鎂銅合金，在此您能否簡單介紹一些該項目的特點?該合金的主要應(yīng)用有哪些?
回答：我們在研究中發(fā)現(xiàn)，鎂合金由于在降解過程中產(chǎn)生的強烈堿性，具有很強的殺菌作用，有望應(yīng)用于骨髓炎等疾病的治療。此外，我們還利用銅離子的廣譜和強烈殺菌功能，開發(fā)出多種類型的醫(yī)用抗菌金屬材料?？紤]到人體環(huán)境中的緩沖作用，鎂合金降解產(chǎn)生的局部堿性升高可能會被體液很快中和，進而失去了殺菌作用，因此在鎂中加入適量銅，開發(fā)出抗菌作用更為優(yōu)異的新型鎂銅合金。鎂銅合金在降解過程中，即使環(huán)境恢復到中性，也會由于銅離子的持續(xù)釋放，而繼續(xù)保持抗菌功能。我們的研究結(jié)果驗證了這一創(chuàng)新思想。
生物谷： 可降解鎂合金材料的研究在國內(nèi)仍然處于初步研究階段，材料的安全性和生物相容性一直都是評價其臨床效應(yīng)的最首要的條件，那么醫(yī)用鎂合金及其他合金材料的安全性和生物相容性如何?近期國內(nèi)外是否有相關(guān)的研究進展?
回答：現(xiàn)有對醫(yī)用金屬材料的生物學性能評價都是基于非降解金屬建立的，沒有考慮到金屬發(fā)生降解帶來的影響，因此在某些檢測方法上不一定適合對醫(yī)用鎂合金的評價。目前通過研究人員與相關(guān)檢測部門的持續(xù)溝通，已經(jīng)基本解決了問題。我們推動的國內(nèi)2家公司申報的鎂合金骨植入產(chǎn)品能通過生物學性能檢測并進入臨床就證明了上述情況。期望國家相關(guān)檢測部門能夠針對醫(yī)用鎂合金植入器械，盡快建立完善的生物學性能檢測方法。
生物谷：醫(yī)用合金材料的臨床應(yīng)用除了骨科之外，在其他疾病領(lǐng)域還有哪些應(yīng)用價值?不同的疾病對使用的合金材料有何特殊的要求?
回答：醫(yī)用鎂合金的另一方面的重要應(yīng)用是生物可降解鎂合金心血管支架。目前德國的Biotronic公司開發(fā)的鎂合金心血管支架產(chǎn)品已經(jīng)通過CE認證，國內(nèi)至少有3家科研機構(gòu)或大學(包括我們)正在與公司合作開發(fā)鎂合金心血管支架產(chǎn)品，目前均處于臨床前檢驗階段。鎂合金心血管支架產(chǎn)品要求材料在保持適當高的強度基礎(chǔ)上，有更高的塑形，以滿足支架壓握和膨脹以及周期血壓對材料力學性能的要求。此外，為保證支架有4個月以上的支撐力需求，鎂合金的降解速度越低越好。
生物谷：植入到人體的醫(yī)用合金材料大都會在人體生理環(huán)境下隨著時間腐蝕，目前醫(yī)用鎂合金研究開發(fā)的熱點之一是如何提高鎂合金的耐腐蝕性能。有什么方法可以提高醫(yī)用鎂合金的耐腐蝕性并延長其在人體中的使用壽命?針對此問題的研究成果如何?如此之外，使用醫(yī)用鎂及其合金產(chǎn)品時還有哪些需要考慮的問題?
回答：醫(yī)用鎂合金在人體環(huán)境中的降解速度還是太快，需要采取很好的措施來進一步提高其耐蝕性能。目前采用的方法主要包括：(1)合金化方法，通過添加適合的金屬元素來開發(fā)耐蝕性能更高的醫(yī)用鎂合金，目前已開發(fā)出很多種類的新型醫(yī)用鎂合金;(2)表面改性方法，通過物理或化學方法對鎂合金進行表面處理，從而形成耐蝕性能更優(yōu)的表面層，目前已開發(fā)出多種表面改性技術(shù)，有效降低了醫(yī)用鎂合金的降解速度。開發(fā)鎂合金植入器械產(chǎn)品還需要考慮的一個重要問題就是鎂合金的力學性能明顯低于現(xiàn)有醫(yī)用金屬材料(不銹鋼、鈦合金、鈷基合金)，因此在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計中要有所創(chuàng)新。

   鏈接：楊柯 研究員/博導
中國科學院金屬研究所專用材料與器件研究部主任，國際生物材料科學與工程聯(lián)合會Fellow(FBSE)，中國生物材料學會常務(wù)理事，中國生物材料學會醫(yī)用金屬分會主任委員。主要從事新型醫(yī)用金屬材料等方面的研究與應(yīng)用，在國際上首次提出醫(yī)用金屬材料的生物功能化的創(chuàng)新思想，并在含銅金屬、生物可降解鎂合金等材料上得以實現(xiàn)(抗菌、促成骨、促血管化、抗腫瘤、抗結(jié)石等);發(fā)展出高氮無鎳醫(yī)用不銹鋼、抗菌醫(yī)用金屬(不銹鋼、鈦合金、鈷基合金、鎂合金)、多種生物可降解鎂合金(Mg-Nb-Zn、Mg-Sr-Si-Ca、Mg-Cu等)、Ta涂層技術(shù)、Mg涂層技術(shù)，并推動新型醫(yī)用金屬材料在骨科、口腔科、心血管支架中的臨床應(yīng)用。先后承擔國家973項目課題2項、國家863項目1項、國家自然科學基金重點項目1項、國家自然科學基金面上項目7項。發(fā)表期刊文章400余篇，授權(quán)發(fā)明專利70余項，主持或參與出版專著6部。