這是一個讓任何人看了都會相信治療成功的病例。一名20歲左右男子的手指骨患上了“內生軟骨瘤”。骨骼出現變形，與健康狀態的手指相比明顯變粗。負責手術的醫生去除了腫瘤，并在空洞處植入了粒狀人工骨。 術后6個月。從患部的X線照片來看，人工骨的白色顆粒已不再明顯。在X線照片的2維世界里，顆粒已連接成為一個平面，類似骨骼的形狀開始出現。12個月、27個月之后，因病癥而腫大的手指骨逐步恢復到了正常的狀態。也就是說，曾經受損的骨骼開始“再生”。

與移植的效果相同

上述治療中使用的人工骨由生產人工關節等醫療器械的風險企業--MMT（大阪市）和東芝陶瓷聯合開發。在獲得日本厚生勞動省的許可之后，于2003年9月以“NEOBONE”的商品名稱上市。

在此之前已有各類人工骨產品問世，并在臨床醫療中使用，但NEOBONE在促使骨骼再生方面具有此前沒有的功能。促進再生的全部秘密就在于看上去象方糖一樣的人工骨當中。

象方糖一樣的白色物質由動物骨骼的主要成分--“氫氧磷灰石（Hydroxyapatite）”組成。如果用電子顯微鏡放大，就會清楚地看到這是一個多球狀組織的聚合體。每個球狀組織的直徑約為150微米（微米為100萬分之1米）。無數個這種球狀組織均勻地連接在一起。

在連接各個球狀組織的“連接部位”有一個直徑約40微米的孔，看上去各自獨立的球體通過孔相互貫通。這一結構正是促進骨骼再生的關鍵所在。

不只是人類，動物的骨骼中也流動著細胞及血液，是生成骨骼組織的一部分。此前針對伴隨骨質疏松癥及骨骼缺損癥的關節炎患者使用的人工骨，主要著眼于修補因疾病而受損的骨骼。而這些以“骨填充”為著眼點的人工骨容易與患者身體相互排斥，已經出現了不少術后病狀惡化的現象。

而NEOBONE則是通過連接部將細胞及血液等活體組織送入骨骼內部、促進骨骼再生。其思路不是填充受損的骨骼，而是誘導在體內的自然變化能夠在人工骨上發生。

大阪大學研究生院醫學系研究科醫師名井陽（整形外科）表示，“NEOBONE與移植患者本人骨骼一樣，有望獲得良好效果”。雖然從患者身上取出骨骼并移植到其它部位的治療方法被廣泛采用，但也存在不少缺點，比如神經損傷、并發癥的危險以及相互排斥等。而使用NEOBONE則不存在這些危險。

NEOBONE的開發源于一次偶然的發現。

1999年1月，MMT社長真崎修為尋求人工骨的新思路，與大阪大學的越智 隆弘教授一起拜訪了茨城縣筑波市的研究機構。但是，未能達到當初預想的目的，兩人已經打算放棄了。

正是這個時候，越智教授拿起這家研究機構辦公室內的一樣東西，一邊看一邊自言自語道，“這個或許能夠生成骨骼”。越智教授在征得該研究機構研究人員的同意后給這件東西上澆了些水。結果，好像被吸進去一樣，水滲入了內部。

洗滌濾芯的啟示

其實，這其實是半導體洗滌流程中使用的濾芯。它是一種極微小組織的聚合體，內部有無數個小孔。越智教授憑直覺發現這種材料非常適合于人工骨骼，于是立即決定與MMT之間進行聯合研究。

由于越智教授偶然發現的濾芯的生產廠商是東芝陶瓷，所以東芝陶瓷也參與了這一研究項目。除濾芯外，該公司在絕熱材料及吸音材料等領域的陶瓷加工領域也具有豐富的經驗。這些材料均具有內含無數個微孔的稱作“多孔體”的結構，是一種開發人工骨骼不可或缺的技術。

此后，為了將在將陶瓷加工中培養出來的技術應用于醫療領域，上述公司與院校進行了多次試驗。為了能夠形成骨骼，研究人員希望增加球狀組織，但這種組織過多就會失去強度。細胞及血液的通道--連接部也必須確保相應的大小。在嘗試了各種組合之后，逐步確定了球狀組織的大小、重量及連接部通孔直徑。

生產NEOBONE的流程如下。首先，使泡狀的氫氧磷灰石產生一定的化學反應，并在內部含有空氣的狀態下進行燒結。這樣一來，原來有空氣的地方就形成了球狀組織。而且，會形成如肥皂泡緊帖在一起的連接部。

目前，人工骨的日本國內市場規模為大約50億日元（約合人民幣3.3億元）。隨著高齡化的進展，預計今后需要進行骨治療的患者會越來越多。MMT和東芝陶瓷預測3年后的NEOBONE的銷售額將達到20億～30億日元。一項技術的開發有可能會成為市場迅猛增長的導火索。

“這就是開發中的新材料”，PENTAX新陶瓷業務部的小川 哲朗開發部長用小鑷子夾著一塊白色物體說。如小手指指尖大小的橢圓形物體具有象粉筆一樣的觸感。“請看”，小川部長說著將該塊浸入了水中。這個物塊慢慢地吸收水，干燥狀態下很硬的物塊變得像海綿一樣有彈性。

新材料減輕患者的生理負擔

該人工骨的特點在于其結構。成分為氫氧磷灰石以及蛋白質的一種--骨膠原。PENTAX將氫氧磷灰石的結晶和骨膠原的纖維合成在一起，形成了類似人體骨骼的結構。

組合兩種材料是為了發揮與人體類似的作用。在人類的骨骼中，一種名為骨芽細胞的細胞會生成新的骨骼，并由破骨細胞則吸收老化的骨骼。形成和吸收同時進行的這一機制被稱作“骨骼重構（Remodeling）”。通過在人工骨中加入骨膠原，就可以獲得容易誘發骨骼重構的效果。

如果將這一人工骨植入骨缺損部位，在骨骼重構的作用下，氫氧磷灰石和骨膠原被吸收，同時促進新骨的形成。“人工物質自然地變成骨骼，這樣就會實現骨骼的再生”。

在研究人員以動物為對象進行的試驗中，2cm左右的缺損部位在植入人工骨后，大約用了半年時間就出現了幾乎與周圍骨骼一模一樣的完美恢復。由于試驗中獲得了理想的結果，更加促進了面向人體的實用化研究。

PENTAX從上世紀七十年代起開始研究人工骨，并從1985年起正式進軍人工骨市場。迄今為止，取得了驕人的實績，頭蓋骨5000例、顱骨7萬例、耳骨3萬例等，占居日本國內市場份額的近40%。由于以前的產品以骨填充為主，所以目前PENTAX則開始著手與人體更有親和性的人工骨的開發。該公司的目標是2005年上市目前正在開發的新一代人工骨，在5年后將銷售額擴大到20億日元。

目前，在骨骼缺損等的治療中，移植患者自身骨骼的方法大約占70%。剩余的30%為使用基于陶瓷等材料制作的人工骨。由于骨骼移植對患者身體造成的負擔較大，因此人們對促進骨骼再生的人工骨給予厚望。可以預計，各公司競相開發的人工骨必將成為再生醫療的主角。