這是一個(gè)讓任何人看了都會(huì)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(nèi)生軟骨瘤”。骨骼出現(xiàn)變形，與健康狀態(tài)的手指相比明顯變粗。負(fù)責(zé)手術(shù)的醫(yī)生去除了腫瘤，并在空洞處植入了粒狀人工骨。 術(shù)后6個(gè)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(gè)平面，類似骨骼的形狀開始出現(xiàn)。12個(gè)月、27個(gè)月之后，因病癥而腫大的手指骨逐步恢復(fù)到了正常的狀態(tài)。也就是說，曾經(jīng)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(chǎn)人工關(guān)節(jié)等醫(yī)療器械的風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)--MMT（大阪市）和東芝陶瓷聯(lián)合開發(fā)。在獲得日本厚生勞動(dòng)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(chǎn)品問世，并在臨床醫(yī)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(jìn)再生的全部秘密就在于看上去象方糖一樣的人工骨當(dāng)中。

象方糖一樣的白色物質(zhì)由動(dòng)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(huì)清楚地看到這是一個(gè)多球狀組織的聚合體。每個(gè)球狀組織的直徑約為150微米（微米為100萬分之1米）。無數(shù)個(gè)這種球狀組織均勻地連接在一起。

在連接各個(gè)球狀組織的“連接部位”有一個(gè)直徑約40微米的孔，看上去各自獨(dú)立的球體通過孔相互貫通。這一結(jié)構(gòu)正是促進(jìn)骨骼再生的關(guān)鍵所在。

不只是人類，動(dòng)物的骨骼中也流動(dòng)著細(xì)胞及血液，是生成骨骼組織的一部分。此前針對(duì)伴隨骨質(zhì)疏松癥及骨骼缺損癥的關(guān)節(jié)炎患者使用的人工骨，主要著眼于修補(bǔ)因疾病而受損的骨骼。而這些以“骨填充”為著眼點(diǎn)的人工骨容易與患者身體相互排斥，已經(jīng)出現(xiàn)了不少術(shù)后病狀惡化的現(xiàn)象。

而NEOBONE則是通過連接部將細(xì)胞及血液等活體組織送入骨骼內(nèi)部、促進(jìn)骨骼再生。其思路不是填充受損的骨骼，而是誘導(dǎo)在體內(nèi)的自然變化能夠在人工骨上發(fā)生。

大阪大學(xué)研究生院醫(yī)學(xué)系研究科醫(yī)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(diǎn)，比如神經(jīng)損傷、并發(fā)癥的危險(xiǎn)以及相互排斥等。而使用NEOBONE則不存在這些危險(xiǎn)。

NEOBONE的開發(fā)源于一次偶然的發(fā)現(xiàn)。

1999年1月，MMT社長(zhǎng)真崎修為尋求人工骨的新思路，與大阪大學(xué)的越智 隆弘教授一起拜訪了茨城縣筑波市的研究機(jī)構(gòu)。但是，未能達(dá)到當(dāng)初預(yù)想的目的，兩人已經(jīng)打算放棄了。

正是這個(gè)時(shí)候，越智教授拿起這家研究機(jī)構(gòu)辦公室內(nèi)的一樣?xùn)|西，一邊看一邊自言自語道，“這個(gè)或許能夠生成骨骼”。越智教授在征得該研究機(jī)構(gòu)研究人員的同意后給這件東西上澆了些水。結(jié)果，好像被吸進(jìn)去一樣，水滲入了內(nèi)部。

洗滌濾芯的啟示

其實(shí)，這其實(shí)是半導(dǎo)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(nèi)部有無數(shù)個(gè)小孔。越智教授憑直覺發(fā)現(xiàn)這種材料非常適合于人工骨骼，于是立即決定與MMT之間進(jìn)行聯(lián)合研究。

由于越智教授偶然發(fā)現(xiàn)的濾芯的生產(chǎn)廠商是東芝陶瓷，所以東芝陶瓷也參與了這一研究項(xiàng)目。除濾芯外，該公司在絕熱材料及吸音材料等領(lǐng)域的陶瓷加工領(lǐng)域也具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。這些材料均具有內(nèi)含無數(shù)個(gè)微孔的稱作“多孔體”的結(jié)構(gòu)，是一種開發(fā)人工骨骼不可或缺的技術(shù)。

此后，為了將在將陶瓷加工中培養(yǎng)出來的技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，上述公司與院校進(jìn)行了多次試驗(yàn)。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(huì)失去強(qiáng)度。細(xì)胞及血液的通道--連接部也必須確保相應(yīng)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(chǎn)NEOBONE的流程如下。首先，使泡狀的氫氧磷灰石產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，并在內(nèi)部含有空氣的狀態(tài)下進(jìn)行燒結(jié)。這樣一來，原來有空氣的地方就形成了球狀組織。而且，會(huì)形成如肥皂泡緊帖在一起的連接部。

目前，人工骨的日本國(guó)內(nèi)市場(chǎng)規(guī)模為大約50億日元（約合人民幣3.3億元）。隨著高齡化的進(jìn)展，預(yù)計(jì)今后需要進(jìn)行骨治療的患者會(huì)越來越多。MMT和東芝陶瓷預(yù)測(cè)3年后的NEOBONE的銷售額將達(dá)到20億～30億日元。一項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)有可能會(huì)成為市場(chǎng)迅猛增長(zhǎng)的導(dǎo)火索。

“這就是開發(fā)中的新材料”，PENTAX新陶瓷業(yè)務(wù)部的小川 哲朗開發(fā)部長(zhǎng)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(qǐng)看”，小川部長(zhǎng)說著將該塊浸入了水中。這個(gè)物塊慢慢地吸收水，干燥狀態(tài)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(fù)擔(dān)

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

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

如果將這一人工骨植入骨缺損部位，在骨骼重構(gòu)的作用下，氫氧磷灰石和骨膠原被吸收，同時(shí)促進(jìn)新骨的形成。“人工物質(zhì)自然地變成骨骼，這樣就會(huì)實(shí)現(xiàn)骨骼的再生”。

在研究人員以動(dòng)物為對(duì)象進(jìn)行的試驗(yàn)中，2cm左右的缺損部位在植入人工骨后，大約用了半年時(shí)間就出現(xiàn)了幾乎與周圍骨骼一模一樣的完美恢復(fù)。由于試驗(yàn)中獲得了理想的結(jié)果，更加促進(jìn)了面向人體的實(shí)用化研究。

PENTAX從上世紀(jì)七十年代起開始研究人工骨，并從1985年起正式進(jìn)軍人工骨市場(chǎng)。迄今為止，取得了驕人的實(shí)績(jī)，頭蓋骨5000例、顱骨7萬例、耳骨3萬例等，占居日本國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額的近40%。由于以前的產(chǎn)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(fā)。該公司的目標(biāo)是2005年上市目前正在開發(fā)的新一代人工骨，在5年后將銷售額擴(kuò)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(duì)患者身體造成的負(fù)擔(dān)較大，因此人們對(duì)促進(jìn)骨骼再生的人工骨給予厚望。可以預(yù)計(jì)，各公司競(jìng)相開發(fā)的人工骨必將成為再生醫(yī)療的主角。