鼻翼双生·瓷启新生 双区梯度鼻骨软骨仿生修复支架先行者

2023年，徐州医科大学口腔医学院学生朱嘉伟在临床见习中产生疑问：鼻部修复材料如何在维持形态与支撑的同时，与周围组织稳定结合？这一问题将他带入生物材料研究。

“鼻翼双生”团队由此推进至复合材料设计与动物实验。一次成骨观察实验中意外出现软骨样组织，为骨与软骨协同再生提供了新方向。

图1  团队成员在实验室开展复合材料研制

一  临床需求牵引材料设计

团队走访医院、材料企业并与患者交流后，将关注点从填充后的外形维持延伸至材料与宿主组织的整合。鼻部不同区域对柔韧性和支撑能力需求各异，兼顾这一差异成为材料设计的出发点。

在袁长永教授等导师指导下，团队结合临床调研与文献研究，聚焦磷酸钙基复合材料，通过调整材料组成与结构为不同组织形成提供适宜条件。

团队最初以β-磷酸三钙陶瓷为基础开展骨修复研究，为改善其塑形与操作性能，引入聚乳酸和聚乙二醇制备可注射凝胶—颗粒复合体系。陶瓷与聚合物结合拓展了调节空间，也引出新问题：支撑、降解与组织形成如何协调？

二  意外发现拓展再生思路

研究转折来自一次异位植入实验：复合材料植入比格犬背部肌肉后，取材时发现乳白色半透明新生组织。组织学染色与生化分析显示其具有透明软骨特征，研究由此从成骨拓展至软骨形成。

图2  比格犬背部肌肉植入12周后取材的新生软骨样组织

值得注意的是，该体系未预先接种种子细胞，也未添加外源性生长因子。团队转而研究材料本身与宿主组织的相互作用，探究表面微观结构及降解局部环境对细胞行为和软骨基质形成的调控作用。

在此基础上，团队探索分区再生设计：通过调控不同区域的包覆程度与降解行为，分别支持骨与软骨形成并考察两者衔接。材料孔道设计与复合工艺也围绕该目标持续优化。

图3 团队梯度造孔工艺下比拟仿生自体骨结构

三  实验验证推动转化探索

团队与企业合作开展鼻部骨—软骨缺损修复及肌肉植入实验，观察到新生软骨样组织与材料逐步降解；观察期内鼻部外形稳定，未见明显材料移位、炎症或组织坏死。

图4 团队进行动物实验操作

团队同步开展细胞相容性与刺激性评价，并持续跟踪新生组织质量、长期稳定性及材料降解过程，为后续研究积累依据。

图5  “瑞思拓”可注射型磷酸钙生物陶瓷产品图

从见习中的一次疑问，到实验中意外出现的软骨样组织，“鼻翼双生”的探索始终回到同一个临床追问：材料在完成支撑后，能否逐步为新生组织让出空间？如今，这一追问已凝聚为“瑞思拓”可注射型磷酸钙生物陶瓷，而所有研究的起点与终点，都是患者对鼻部修复更自然、更持久的期盼。

图6  团队成员合影

从临床问题出发，在严谨求证中前行。

“鼻翼双生”的探索，始终指向一个朴素的目标：

让材料创新更好地回应患者的修复需求。