骨頭碎了貼塊“橡皮泥”，自己就長好
2026-04-15 06:28:31 來源： 新重慶-重慶日報(bào)
新重慶-重慶日報(bào)記者 佘振芳
開欄語
今年央視春晚，一個(gè)關(guān)于機(jī)器人的小品生動(dòng)演繹了未來生活場景，讓大家心生向往。而屏幕上的未來，正在一步步照進(jìn)現(xiàn)實(shí)。
空天信息、低空經(jīng)濟(jì)、具身智能……2024年，重慶在全國搶先布局未來產(chǎn)業(yè)，制定未來產(chǎn)業(yè)培育行動(dòng)計(jì)劃。一大批未來產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目在山城扎根、生長，從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)人們生活。
今日起，重慶日報(bào)推出“黨報(bào)記者一線蹲點(diǎn)——在重慶觸摸未來”系列報(bào)道。記者走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室、探訪產(chǎn)業(yè)園、蹲點(diǎn)應(yīng)用場景，用鏡頭和文字，帶你觸摸未來。
患者粉碎性骨折，被推進(jìn)手術(shù)室。
按照常規(guī)，需要用金屬假體來替換受損骨頭，醫(yī)生卻取出一塊白色固體，丟進(jìn)溫水。
幾分鐘后，這塊固體變軟了，像橡皮泥。醫(yī)生把它搓成想要的形狀，像膠水一樣貼在一片片碎骨頭上，然后復(fù)位、固定。幾個(gè)月后，新骨頭長出來了，那塊“橡皮泥”卻消融不見。
這不是科幻片中的情節(jié)，而是未來醫(yī)療場景中的一幕。
這塊“橡皮泥”名叫“女媧石”，是一種新型補(bǔ)骨材料，由新加坡國立大學(xué)重慶研究院生物材料科研創(chuàng)新中心、重慶立星生物材料公司聯(lián)合研發(fā)。今年1月，該材料獲國家藥監(jiān)局第三類醫(yī)療器械注冊證，是全球首款可術(shù)中即時(shí)塑形、遇水不散、誘導(dǎo)自體骨再生并完全降解的骨修復(fù)材料。
一次失誤帶來意外發(fā)現(xiàn)
“女媧石”的誕生，源于8年前實(shí)驗(yàn)室里的一次失誤。
2018年，新加坡國立大學(xué)材料學(xué)博士孫楊回國創(chuàng)業(yè)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)主攻高端醫(yī)療器械。
當(dāng)年5月的一天，一名操作員在做常規(guī)實(shí)驗(yàn)時(shí)，想把羥基磷灰石（人體骨骼的主要無機(jī)成分）和聚乳酸（一種可降解高分子）合成新的復(fù)合物，用于和某醫(yī)院合作的3D打印項(xiàng)目。
按照要求，這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的所有試劑必須經(jīng)過提純，可那天，他忘了處理其中一種試劑。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束，預(yù)想中的白色粉末沒有出現(xiàn)，取而代之的是燒杯底部一團(tuán)黏糊糊的白色物質(zhì)，像橡皮泥，黏得無法通過3D打印機(jī)的針頭。
“廢品?！辈僮鲉T掃了一眼，貼上標(biāo)簽，將其扔進(jìn)倉庫角落。
科學(xué)的奇妙，常藏在被忽視的角落。
幾個(gè)月后，團(tuán)隊(duì)清理庫存，順手把這團(tuán)“廢品”扔進(jìn)水里測試穩(wěn)定性——本以為它遇水就散，沒想到第二天仍形態(tài)完整；一周后再看，依然如故。
當(dāng)時(shí)，團(tuán)隊(duì)正全力攻關(guān)3D打印課題，這個(gè)“異?，F(xiàn)象”只被記入實(shí)驗(yàn)日志，再未深究。
真正的轉(zhuǎn)折，在9個(gè)月之后。
2019年1月，孫楊參加一場生物醫(yī)學(xué)工程論壇。席間，上海市第六人民醫(yī)院一位骨科專家提到一個(gè)臨床痛點(diǎn)：關(guān)節(jié)鏡微創(chuàng)手術(shù)中，填充骨缺損的材料要泡在血液和組織液里操作。現(xiàn)有材料要么太硬沒法現(xiàn)場塑形，要么遇水就崩解，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)極高。
“有沒有一種材料，能像橡皮泥一樣，在水里隨便捏，卻始終保持完整形態(tài)？”
聞言，孫楊心頭一震——倉庫里那團(tuán)“廢品”，不正符合要求嗎？
他連夜趕回實(shí)驗(yàn)室，翻出樣品進(jìn)行系統(tǒng)測試：經(jīng)72小時(shí)浸泡后，其形態(tài)穩(wěn)定，性能不減。樣品很快被寄往上海，那位骨科專家在進(jìn)行模擬手術(shù)環(huán)境的驗(yàn)證后，驚喜不已：“就是這個(gè)！”
5年攻堅(jiān)，把偶然做成必然
偶然的發(fā)現(xiàn)，往往會(huì)抵達(dá)必然的終點(diǎn)。而這條路，是長達(dá)5年的攻堅(jiān)戰(zhàn)。
“橡皮泥”為何能遇水不化？那個(gè)“忘記提純”的操作，究竟觸發(fā)了什么開關(guān)？
孫楊一頭扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，排查變量、重構(gòu)工藝，試圖復(fù)現(xiàn)那次失誤。但3個(gè)月過去了，數(shù)十次嘗試全部失?。翰牧弦从鏊瓷ⅲ从踩缡瘔K，始終做不出那團(tuán)完美的“橡皮泥”。
難題的根源，在于兩種材料的天性沖突：羥基磷灰石像石頭，極易吸水；聚乳酸像塑料，天生疏水。兩者如同油和水，本能排斥。
新的轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在2019年4月。
團(tuán)隊(duì)在翻閱數(shù)百篇文獻(xiàn)后，結(jié)合十余年的理論積累，提出一個(gè)全新的技術(shù)路線——分子界面工程，即通過精確調(diào)控兩種材料在納米層面的相互作用，讓它們自己“握手言和”。
“形象地說，就像在兩座互不相通的島嶼之間，搭起納米級的橋梁?！睂O楊解釋，那次操作失誤，其實(shí)就是無意中撞上了兩者最完美的“牽手”條件。
沿著這個(gè)思路，團(tuán)隊(duì)調(diào)整了上百次參數(shù)。終于，那團(tuán)完美的“橡皮泥”再次出現(xiàn)在燒杯底部。
接下來是更漫長的工藝打磨——溫度必須控制在±2℃以內(nèi)，冷卻速度要分段調(diào)節(jié)……團(tuán)隊(duì)花了5年時(shí)間，產(chǎn)品迭代超過20個(gè)版本，最終拿下多項(xiàng)核心專利，通過美國FDA認(rèn)證，建起國內(nèi)首條醫(yī)用級納米復(fù)合骨材料生產(chǎn)線。
一塊“橡皮泥”的臨床奇跡與無限可能
真正讓人驚嘆的，是“女媧石”在手術(shù)臺(tái)上的實(shí)際效果。
2025年初，馬來西亞一位女患者手肘關(guān)鍵處的橈骨小頭遭遇粉碎性骨折。
“太碎了，完全沒辦法放回原位，按照常規(guī)治療，需要使用金屬假體替換受損骨頭，而金屬假體僅有10年使用壽命，這意味著患者10年后需再次接受手術(shù)?！睂O楊說。
情急之下，主刀醫(yī)生拿出孫楊之前寄去的“女媧石”，進(jìn)行大膽嘗試：把碎骨頭先一片片復(fù)位，然后用“女媧石”像“生物膠水”一樣將碎骨黏合固定，再打上兩粒骨螺釘，重新放回關(guān)節(jié)處。
效果遠(yuǎn)超預(yù)期。術(shù)后3個(gè)月，新骨頭成功長出，拆除螺釘后，關(guān)節(jié)里只剩下患者自己長好的骨頭，避免了第二次手術(shù)。
“那位醫(yī)生后來打來電話，激動(dòng)得聲音都在發(fā)抖。”孫楊回憶。
同年，西南醫(yī)院運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中心主任郭林也首次將“女媧石”用于臨床。
那是一位膝關(guān)節(jié)軟骨缺損的患者，缺損處比較大，沒有特別好的材料可以填補(bǔ)。手術(shù)中，郭林將“女媧石”搓成條，填進(jìn)患者軟骨缺損處，輕輕一抹，嚴(yán)絲合縫。
3個(gè)月后復(fù)查，新骨長出來了。那塊材料，已消融不見。
“簡直修補(bǔ)得天衣無縫，這是骨科醫(yī)生盼了多年的理想材料。”郭林感嘆，“高強(qiáng)度的跑跳容易引起膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)這兩個(gè)部位的軟骨缺損，患者特別需要這種材料。僅我所在的運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中心，每年相關(guān)手術(shù)就有近200臺(tái)?！?/p>
目前，郭林正全力推動(dòng)西南醫(yī)院常規(guī)使用“女媧石”。據(jù)他估算，重慶每年的相關(guān)需求有兩三千例。
更讓孫楊驚喜的是，臨床醫(yī)生們?yōu)檫@塊“橡皮泥”開發(fā)出了更多新用法。
骨科手術(shù)最怕術(shù)后感染。醫(yī)生們把抗生素粉末像包餃子一樣包進(jìn)“女媧石”里，植入人體后，材料慢慢降解，抗生素也跟著精準(zhǔn)釋放，實(shí)現(xiàn)局部用藥。這項(xiàng)技術(shù)已完成前期研發(fā)，即將進(jìn)入臨床研究階段。
此外，這款材料也可用于其他細(xì)分領(lǐng)域，比如牙科、醫(yī)美填充等。
未來，將有越來越多的患者，受益于這塊“橡皮泥”。
責(zé)任編輯：熊世華
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