華諾生物:研發自修復水凝膠材料,滿足創傷修復領域醫械耗材需求

2020-12-04 動脈網

2016年,全球生物材料與組織修復再生市場規模超過1400億美元,我國市場規模突破了3700億元人民幣。隨著全球人口老齡化的加劇和大量的器官移植需求,組織修復再生臨床需求將進一步加大。

正是基於人體創傷修復和器官修復再生這一臨床重大需求,王華楠博士在2017年創立了華諾生物,專注於植入性生物醫用材料類醫械耗材的研發、生產、推廣和銷售。

作為一種新型生物材料,水凝膠在人體組織和器官修復損傷方面有著巨大的應用潛力。華諾生物自主研發的自修復水凝膠具備快速自修復、高拉伸性、高彈性、抗壓性強、操作性強、可注射、可列印、可塑形等優勢和特點,可用於創傷止血、組織粘合、骨修復等臨床場景。

目前,華諾生物已經利用自修復水凝膠材料研發出了可注射止血凝膠和可注射骨修復凝膠兩款產品。其中,可注射止血凝膠已經實現規模化生產,即將進入臨床試驗階段。

突破水凝膠材料諸多技術瓶頸,擁有多項專利

現在,臨床上用於組織修復和再生的材料主要是鈦合金等生物惰性材料。生物惰性材料力學強度大、韌性好,可以用於骨和牙等硬組織的修復和替換,在固定和承重方面有著顯著的優勢。但是,惰性物質植入人體後也容易出現異體反應,因此,人體創傷修復和器官修復領域亟需新型生物醫用材料。

材料科學、醫學的發展推動了多種新型生物醫學材料的出現,水凝膠材料就是其中之一。水凝膠是通過聚合物和其它小分子的化學(共價)交聯或物理(非共價)交聯而合成的,是一種能在水腫溶脹,吸收並保持大量水分,且不會溶解於水的親水性網狀高分子溶脹體。

水凝膠與人體組織相近,具有良好的柔性和生物相容性,非常適合用於人體組織修復和器官再生。但目前,水凝膠在臨床上的應用寥寥無幾,大多數技術仍然停留在科研階段。王華楠博士表示:「這是因為水凝膠應用於臨床需要解決諸多困難。

例如,如何提高水凝膠的強度,如何保證材料來源安全性,如何實現可降解可吸收,如何實現可注射、可列印、可塑性等性能,如何保證產品的穩定性等,這些均限制了水凝膠材料在臨床上的應用。」

目前已經有多種水凝膠被研發出來,如高強水凝膠、響應性水凝膠、仿生水凝膠、自修復水凝膠等。其中,自修復水凝膠具有快速自修復的能力,固化速度快,可重複加工成型,應用價值非常大,華諾生物是目前國內少有的突破了自修復水凝膠材料技術難點和產業化瓶頸的企業。

華諾生物創始人王華楠是四川大學生物醫學工程專業博士,荷蘭奈美根大學醫學院博士,美國哈佛大學醫學院、工程學院博士後,擁有17年生物材料領域研究基礎。

早在2010年,王華楠就在對自修復水凝膠材料進行技術研發和基礎研究,2015年,回到國內的他開始考慮對自修復水凝膠材料進行轉化,2016年,華諾生物在深圳成立。

華諾生物的自修復水凝膠材料基於超分子非共價交聯的膠體網絡水凝膠材料設計與製備技術研發而成,原料安全無毒,力學強度高,術前準備時間小於1分鐘,製作簡便,易於臨床推廣,且具備可注射、可列印、可塑性、可降解吸收等優勢。

目前,華諾生物已經在自修復水凝膠材料方面形成技術壁壘,具備超低內毒素高分子原料提純工藝、膠體顆粒大批量製備技術、自修復水凝膠設計製備技術等,擁有相關發明授權8項公開專利17項、PCT專利申請4項。

可注射止血凝膠已實現規模化生產,即將開展臨床試驗

自修復水凝膠材料在醫學領域的應用場景非常廣泛,王華楠博士介紹到:「基於自修復水凝膠技術可開發出多種產品,滿足不同臨床場景的需求。例如,在創傷止血方面可開發可注射止血凝膠和止血粉,在醫美領域可開發組織填充凝膠,在創傷修復領域可開發粘附水凝膠等。」

目前,華諾生物正在研發兩款可注射水凝膠產品,一是科凝Colloidose可注射止血凝膠,二是科奧Colloid-Osteo可注射骨修復凝膠。

科凝Colloidose可注射止血凝膠由天然明膠加工而成,凝膠材料強度可控、粘附力強,可自動降解為水和二氧化碳,主要用於臨床手術止血,適用於人體不同部位,即使是出血量大、出血血壓高的動脈出血也能有效止血。在止血的同時,該產品還可有效吸附並緩釋創傷組織液中的活性因子成分,促進組織修復再生,增加產品療效。

在大動物止血實驗中,科凝Colloidose可注射止血凝膠對豬頸動脈的噴射狀出血和肝臟深度創傷方面體現出了快速、可靠、穩定的止血效果。

現在,華諾生物已經建成了近千平的GMP級超淨車間和全球自修復超生產線,科凝Colloidose可注射止血凝膠已經實現規模化生產,即將進入臨床試驗階段。王華楠表示:「公司的可注射止血凝膠是首款國產可注射止血耗材,上市後可填補市場空白。」

另外,可注射骨填充材料已經成為歐美企業的研發重點,我國的骨填充材料大部分被進口產品壟斷,華諾生物有望打破這一局面。

公司研發的科奧Colloid-Osteo可注射骨修復凝膠有天然明膠及成骨活性材料製備而成,具有與骨組織相同的成分,可有效促進新骨生長,適用於非承重骨缺損修復,如修復非負重或低負重部位的骨缺損、脊椎體壓縮性骨折充盈復位強化固定、骨質疏鬆椎體的強化、椎體腫瘤清除後的注射填充等。

國內市場上缺乏可注射、可誘導骨再生的耗材產品,華諾生物的科奧Colloid-Osteo可注射骨修復凝膠兼顧力學強度、可注射、可塑形、快速固化、骨誘導性,可有效解決目前臨床瓶頸問題,後期市場推廣潛力巨大。目前,公司的可注射骨凝膠產品正在研發中,即將實現規模化生產。

接下來,華諾生物希望能夠在2至3年的時間內將公司的可注射止血凝膠和可注射骨修復凝膠推向市場,搶佔市場空間。另外,公司也會基於自修復水凝膠技術,研發更多的新產品,如組織粘合劑、組織填充凝膠、載藥凝膠、組織工程支架等,努力成長為人體創傷修復和器官再生領域的領軍企業。

相關焦點

  • 堪比生物組織的多功能自修復水凝膠
    澳大利亞的科學家現在又創造出一種新的果凍狀材料,他們聲稱這種材料具有真實皮膚、韌帶甚至骨骼的強度和耐用性。 澳大利亞國立大學化學家Luke Connal解釋說:「採用我們在水凝膠中添加的特殊化學物質,它可以像人類的皮膚一樣自我修復。水凝膠柔軟易碎,但我們的材料如此堅固,可以承拉重物,可以像人體肌肉一樣變形。」
  • 【材料】具有生物組織應變-硬化特性的新型自修復柔性水凝膠網絡
    除此以外,單一的應變- 硬化機制在生物體內並不是絕對有效的,尤其是在高機械強度高應變下,材料或者組織的宏觀結構發生斷裂、刺穿時,這時就需其它機制,例如自修復,來恢復結構的完整性,繼續實現其功能。基於柔性高分子的自修復材料與機理研究在近十年已經取得了巨大的進展,但到目前為止,還沒有製備出同時具有應變-硬化特性與自修復功能的合成高分子材料。
  • 西安交大開發適用於關節傷口處的自修復型抗菌水凝膠
    關鍵詞:動態化學鍵,抗菌水凝膠,關節傷口皮膚損傷是人類最常見的身體損傷之一。設計新型高性能創傷敷料一直是現代醫療技術研究領域的熱點。在近年來製備的新型敷料中,高水含量、高生物相容性的水凝膠被認為是最具有應用前景的敷料之一。首先,通過提供多孔結構和適當的溶脹比,水凝膠基質可以允許氧的存在,吸收滲出物,維持溼潤的癒合環境,以促進傷口癒合。其次,水凝膠膠粘劑可以清除部分細菌,促進氣體交換,抑制厭氧菌的增殖。此外,傳統敷料的抗菌性能是由水凝膠基質中的抗生素所賦予的。
  • 創傷修復生物材料產品行業研究:進口廠商佔據中高端市場
    創傷修復產品為生物醫用材料的重要分支領域生物醫用材料應用範圍廣泛,當前最熱門的應用領域為骨科、心腦血管、口腔與眼科和創傷修復四大領域。創傷修復生物材料主要用於創傷預防、護理、止血、治療、修復等領域。我國每年因創傷就醫患者數高達6200萬人次,其中致死人數達70~80萬。創傷修復產品有著巨大的臨床需求。2.
  • 陳根:水凝膠修復生殖器缺損,生物材料挺進生殖「無人區」
    但由於自身的複雜性、特殊力學性能和無法自行修復等特點,海綿體受損的修複目前仍是生殖領域的一大難題。因此,開發一種高效的用於海綿狀重建的再生療法再臨床醫學上具有重大意義。該研究為海綿體組織損傷的臨床難題提供了新的解決方案,研究人員通過結合了水凝膠3D列印技術和缺氧誘導因子(HIF-1α)突變的肌源性幹細胞(MDSCs),構建了一種表面負載肝素塗層的生物工程血管化海綿體修復支架。
  • 中國科學家研製出自修復複合水凝膠
    新華社華盛頓5月22日電(記者 林小春)中國研究人員22日說,受人體組織自修復過程啟發,他們研製出一種自修復複合水凝膠,具有潛在生物醫學應用價值。  這項由中國東南大學生物醫學工程學院教授趙遠錦課題組完成的研究成果,發表在新一期美國《國家科學院學報》上。
  • 吉林大學孫俊奇教授團隊:動態納米疏水相區助力高強度水凝膠實現高效自修復
    賦予水凝膠自修復能力是提高水凝膠的可靠性及延長其使用壽命最有效的方法之一。然而,高強度水凝膠網絡中強且穩定的交聯作用極大地限制了聚合物鏈的運動能力,進而降低了其自修復能力。這使得高力學強度和高效自修復對水凝膠如魚和熊掌,難以兼得。
  • 一種新型自修復人機互動水凝膠觸摸板
    圖片來源:CC0 Public Domain中國科學院(CAS)寧波材料科技與工業研究所(NIMTE)的Chen Tao教授領導的研究團隊與CAS北京納米能源與系統研究所合作,開發出一種以透明納米複合水凝膠為基材的新型、自修復和自黏附的柔軟人機互動觸摸板。
  • 醫美領頭羊,正式進軍中國骨科治療市場
    與創傷、脊柱和關節類等骨科植入物不同,骨修復材料是骨活性生物植入物中的一種,其屬於生物再生材料行業。資料顯示,生物再生材料屬於第三類醫療器械產品,是醫療器械行業的細分領域,產品主要用於治療、修復和替換人體組織、器官或增進其功能,其為當代科學技術中涉及學科最為廣泛的多學科交叉領域之一,涉及材料、生物和醫學等相關學科,是現代醫學的兩大支柱生物技術和生物醫學工程的重要基礎。
  • 「行業深度」醫療器械研究之醫用耗材篇:醫用耗材產業鏈深度梳理
    由於我國在材料技術、產品設計和加工等方面的快速發展,高值耗材行業各個細分領域湧現了一批優秀企業,包括骨科植入物、血管介入器械、眼科耗材和生物活性材料等。目前,已有6家骨科植入物耗材企業、7家血管介入器械企業和5家眼科等其他高值耗材企業,共計17家公司(微創醫療主營業務包括骨科和血管介入)在A股和港股上市。
  • 《ACS Nano》持久強,粘合好,自修復,木質素抗菌水凝膠組合催化
    作者公開了用於工程木質素基多功能抗菌水凝膠的包括氧化脫羧和醌-鄰苯二酚氧化還原催化的兩個催化循環的組合(組合催化)。受生物啟發的設計模仿了自然中海洋貽貝採用的鄰苯二酚化學。所得的多功能可持續水凝膠(1)堅固而有彈性,(2)具有強大的抗菌活性,(3)粘附於皮膚組織和各種其他表面,並且(4)能夠自修復。進行了系統的表徵,以充分闡明和理解簡便有效的催化策略和隨後的多功能材料。
  • 華中科技大學科研團隊在自癒合凝膠和傷口修復領域取得原創成果!
    快速製備的自癒合凝膠用於活動部位的傷口修復示意圖皮膚受到創傷時,通常不能及時癒合,癒合不良會導致功能損失甚至死亡,傷口敷料對於傷口的癒合是必須的。人體的活動部位如膝蓋、手腕、腳踝、和頸部的皮膚創傷由於傷口界面頻繁的運動,通常會導致癒合不良。
  • 「生物醫用材料研發與組織器官修復替代」重點專項2016年度申報指南
    本專項旨在面向國家保障全民基本醫療保健和轉變發展方式對生物醫用材料的重大戰略需求,把握生物醫用材料科學與產業發展趨勢和前沿,搶抓生物醫用材料革命性變革的重大機遇,充分利用我國生物醫用材料科學與工程研究方面的基礎和優勢,以新型生物醫用材料和植入器械、高值醫用耗材為重點,構建我國新一代生物醫用材料產業體系,引領生物醫用材料產業技術進步,培育一批具有國際競爭力的高集中度多元化生產的龍頭企業以及創新團隊
  • 2020年中國神經外科醫用耗材行業應用市場及發展趨勢預測分析
    數據來源:醫械研究院、中商產業研究院整理 人工硬腦其中,國內市場銷售動物源性材料的企業主要有天新福、冠昊生物、正海生物、佰仁醫療等,銷售人工合成材料的企業主要有邁普醫學、強生公司、貝朗醫療等。
  • 仿貽貝誘導羥基磷灰石原位礦化的高強度水凝膠用於軟骨修復
    軟骨缺損,如部分厚度、全厚度或軟骨缺損,通常由於創傷、疾病或老化而發生。具體來說,骨軟骨缺損包括關節軟骨和骨的破壞。此外,骨軟骨缺損可能導致關節功能惡化。然而,軟骨缺乏再生能力,因為它沒有血管或神經管。因此,找到治療骨軟骨缺損的有效方法是再生醫學的一個重要目標。水凝膠是一種軟性高含水量材料,是軟骨再生的理想材料。
  • 安肽生物細胞修復產品成健康管理領域新寵兒
    隨著人們經濟水平的不斷提升,以及個人對美容的接受程度越來越高,追求美麗和展示美麗的效應使醫療美容的需求與日俱增,醫療美容行業成為繼房地產、汽車、通訊、旅遊之後的第五大消費熱點,順勢成為「朝陽行業」。目前,中國醫美正處於爆發性增長的過程中。
  • 德美研發快速自修復生物材料
    來源:科技日報近日,德國馬克斯·普朗克智能系統研究所和美國賓夕法尼亞州立大學的科學家聯合研發一種生物合成蛋白材料,通過強化串聯重複多肽的癒合性能,成功解決了自修復軟材料目前的局限性。該研究有望在軟機器人領域獲得重要應用,相關成果發表在近日的《自然材料》雜誌上。 自修復材料是一類擁有結構上具有自癒合能力的智能材料。
  • 無缺陷石墨烯為有效添加劑的超快自修復和光熱活性水凝膠
    石墨烯納米片直接與丙烯酸單體和粘土組裝在一起,製備出柔性的半透明水凝膠。得益於無缺陷石墨烯的優異性能,水凝膠具有較高的機械性能,超快的自修復能力,出色的電導率和超高的光熱轉化效率。根據以上優點,石墨烯/聚丙烯酸/粘土水凝膠可在不久的將來用於疾病診斷,人造電子皮膚和軍事隱形材料的智能傳感器。
  • 俄用新型水凝膠修復神經組織
    俄羅斯遠東聯邦大學開發出由改型果膠製成的凝膠修復神經組織的技術。利用該技術創建的人工細胞外環境可用於修復神經組織,培育組織和器官,這對於切除惡性腫瘤和神經退行性疾病後大腦的恢復非常重要。相關研究成果近日發表在《國際神經生物學評論》期刊上。
  • 鄭州大學:無缺陷石墨烯為添加劑的超快自修復/光熱活性水凝膠
    石墨烯納米片直接與丙烯酸單體和粘土組裝在一起,製備出柔性的半透明水凝膠。得益於無缺陷石墨烯的優異性能,水凝膠具有較高的機械性能,超快的自修復能力,出色的電導率和超高的光熱轉化效率。根據以上優點,石墨烯/聚丙烯酸/粘土水凝膠可在不久的將來用於疾病診斷,人造電子皮膚和軍事隱形材料的智能傳感器。