生物金屬材料未來發(fā)展趨勢(shì) 2020生物金屬材料行業(yè)前景及市場(chǎng)現(xiàn)狀分析

• 2020年7月14日 WuYaNan來源：中研網(wǎng) 1201 78
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生物金屬材料也被稱為外科植入金屬材料，主要用于診斷、治療，以及替換人體中的組織或增進(jìn)其功能。近20年來，雖然金屬醫(yī)用材料相對(duì)于高分子材料、復(fù)合材料以及雜化和衍生材料等生物醫(yī)用材料的發(fā)展緩慢，但其具有高的強(qiáng)度、良好的韌性及抗彎曲疲勞強(qiáng)度、優(yōu)異的加工性能等

生物金屬材料一般指植入金屬材料，比如對(duì)人體(或動(dòng)物體)以修復(fù)器官和恢復(fù)功能用的金屬材料。該材料通常用作人體硬組織如牙齒、骨、關(guān)節(jié)等和軟組織如心臟瓣膜、腦膜、腹膜、人工器官等。骨骼肌在人體運(yùn)動(dòng)和呼吸中起著重要的作用，大量的肌肉損傷和相關(guān)疾病會(huì)導(dǎo)致骨骼肌無(wú)法實(shí)現(xiàn)修復(fù)和再生，最終會(huì)導(dǎo)致肌肉功能的喪失。目前基于藥物和細(xì)胞的技術(shù)在肌肉修復(fù)方面存在各種局限性，研發(fā)新的生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)和組織再生生物材料對(duì)于骨骼肌再生和功能重建具有重要的學(xué)術(shù)意義和應(yīng)用價(jià)值。生物金屬材料是目前應(yīng)用最廣泛的承力植入材料，其來源于金屬或者合金，具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能、良好的力學(xué)性能和優(yōu)秀的抗生理腐蝕性和生物相容性。

2020中國(guó)生物金屬材料行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)前景趨勢(shì)分析

目前在臨床應(yīng)用的醫(yī)用金屬多為惰性材料,包括不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金等。隨著醫(yī)學(xué)觀念的逐漸轉(zhuǎn)變,人們期待植入材料是暫時(shí)性地存在于體內(nèi),隨著組織修復(fù)進(jìn)程,植入材料在完成其力學(xué)和生物學(xué)功能后,逐漸降解并且其降解產(chǎn)物被人體吸收。由于人體中含有眾多微量金屬元素，起到多種有益的生物醫(yī)學(xué)功能，因此可以通過適量的合金化，將具有特定生物功能的金屬元素添加到現(xiàn)有醫(yī)用金屬材料中，從而可以通過材料在人體環(huán)境中不可避免的生物腐蝕，來持續(xù)和微量釋放具有生物功能的特定金屬元素，在不損害材料其它性能的前提下，發(fā)揮出特定的生物醫(yī)學(xué)功能。

2016年出臺(tái)的《“十三五”科技創(chuàng)新規(guī)劃》第五章“構(gòu)建具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”中明確指出要大力發(fā)展新材料技術(shù)和先進(jìn)高效生物技術(shù)。在生物醫(yī)用材料方向，指出以組織替代、功能修復(fù)、智能調(diào)控為方向，加快3D生物打印、材料表面生物功能化及改性、新一代生物材料檢驗(yàn)評(píng)價(jià)方法等關(guān)鍵技術(shù)突破，重點(diǎn)布局可組織誘導(dǎo)生物醫(yī)用材料、組織工程產(chǎn)品、新一代植介入醫(yī)療器械、人工器官等重大戰(zhàn)略性產(chǎn)品，提升醫(yī)用級(jí)基礎(chǔ)原材料的標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建新一代生物醫(yī)用材料產(chǎn)品創(chuàng)新鏈，提升生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

在國(guó)家科技政策和計(jì)劃資助下，我國(guó)生物醫(yī)用材料已取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，生物醫(yī)用材料目前在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用和研究熱點(diǎn)主要集中在骨科仿骨植入體(包括創(chuàng)傷類產(chǎn)品、脊柱類產(chǎn)品、人工關(guān)節(jié)產(chǎn)品、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)類產(chǎn)品、神經(jīng)外科產(chǎn)品等)、植入和介入器械(包括人工心臟、心臟瓣膜、起搏器、封堵器、支架、介入導(dǎo)管和導(dǎo)絲、人工血管等)、金屬和陶瓷等高分子材料(包括種植牙、義齒、3D打印、口腔修復(fù)等)、組織工程和再生醫(yī)學(xué)(包括器官移植、人工器官、雜化人工器官和組織重建等)、高新技術(shù)和矯形領(lǐng)域。

2019年初，外國(guó)科學(xué)家開發(fā)了一種新技術(shù)，一種可以使用3D打印技術(shù)創(chuàng)建復(fù)雜的納米級(jí)金屬結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)將可以用于各種各樣的應(yīng)用中，例如在微小的計(jì)算機(jī)芯片上創(chuàng)建3-D邏輯電路，又例如制造工程超輕型飛機(jī)組件，這種工藝能創(chuàng)建具有不同特性的各類新型納米材料。隨著納米級(jí)3D打印技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，納米金屬粉末占據(jù)了打印粉末市場(chǎng)的主要位置。先進(jìn)的納米結(jié)構(gòu)粉末對(duì)超細(xì)的晶體結(jié)構(gòu)要求高，納米結(jié)構(gòu)粉末可以顯著改善打印成品的物理化學(xué)力學(xué)性能，這些性能的提升將進(jìn)一步拓寬其在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用。

今后20~30年內(nèi)，生物醫(yī)用金屬材料仍將是生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和臨床應(yīng)用的主體，而表面改性會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用，為再生醫(yī)學(xué)提供可誘導(dǎo)組織或器官再生或重建則是其發(fā)展的趨勢(shì)。各種新材料、新技術(shù)在不斷改進(jìn)材料性能的同時(shí)，也將拓寬生物醫(yī)用金屬材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

《中國(guó)制造2025》，將生物醫(yī)藥及高性能醫(yī)療器械作為戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向，重點(diǎn)發(fā)展全降解血管支架等高值醫(yī)用耗材、誘導(dǎo)多能干細(xì)胞等新技術(shù)的突破和應(yīng)用。《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(國(guó)發(fā)[2016]67號(hào))，提出要加快組織器官修復(fù)和替代材料及植(介)入醫(yī)療器械產(chǎn)品創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。《“十三五”生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》(發(fā)改高技[2016]2665號(hào))，提出要推動(dòng)植(介)入產(chǎn)品創(chuàng)新發(fā)展，推動(dòng)生物技術(shù)與材料技術(shù)的融合等。我國(guó)陸續(xù)出臺(tái)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策為生物再生材料行業(yè)發(fā)展?fàn)I造了良好的外部環(huán)境。生物醫(yī)用材料是材料技術(shù)、生物技術(shù)、臨床醫(yī)學(xué)相互滲透和延伸的產(chǎn)物，而生物再生材料是生物醫(yī)用材料的前沿領(lǐng)域，在我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策的大力支持下具有廣闊的發(fā)展前景，并逐步發(fā)展成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)中蓬勃發(fā)展的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。

生物金屬材料未來發(fā)展方向趨勢(shì)分析

生物金屬材料也被稱為外科植入金屬材料，主要用于診斷、治療，以及替換人體中的組織或增進(jìn)其功能。近20年來，雖然金屬醫(yī)用材料相對(duì)于高分子材料、復(fù)合材料以及雜化和衍生材料等生物醫(yī)用材料的發(fā)展緩慢，但其具有高的強(qiáng)度、良好的韌性及抗彎曲疲勞強(qiáng)度、優(yōu)異的加工性能等許多其它幾類醫(yī)用材料不可替代的優(yōu)良性能，是臨床應(yīng)用中最廣泛的承力植入材料。尤其隨著金屬3D打印技術(shù)的發(fā)展，金屬醫(yī)用材料得到了更廣泛的應(yīng)用，最重要的應(yīng)用有：骨折內(nèi)固定板、螺釘、人工關(guān)節(jié)和牙根種植體等。

鎂合金在醫(yī)學(xué)中也是十分搶手的，由于其具有良好的可吸收性和生物相容性，具有可控的腐蝕速率，能促進(jìn)成骨，并可在骨愈合后自行降解消失等特點(diǎn)，被譽(yù)為“革命性的金屬生物材料”。可降解金屬不僅成為生物醫(yī)用金屬材料領(lǐng)域最熱、最活躍的研究方向，也成為國(guó)際生物材料學(xué)術(shù)界普遍接受的一個(gè)新的學(xué)術(shù)分支。

納米貴金屬生物材料因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)和功能，在藥物遞送、生物成像、疾病治療等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用。

未來金屬醫(yī)用材料的種類有待進(jìn)一步擴(kuò)展，使用成本有待進(jìn)一步降低。雖然在過去的幾十年中，金屬醫(yī)用材料已經(jīng)得到了很快的發(fā)展，然而在臨床上使用的仍然是有限的幾種。因此，研究開發(fā)高耐蝕性、高耐磨性、高疲勞強(qiáng)度和高韌性生體合金依然重要。

生物金屬材料種類多，常見的應(yīng)用有不銹鋼、鈷基合金、鈦合金、形狀記憶合金、貴金屬等，主要用于骨科、口腔科、心血管科、耳鼻科、顱腦外科及手術(shù)器械等，軟組織或部份器官及功能的修復(fù)，相關(guān)應(yīng)用產(chǎn)品有人工關(guān)節(jié)、骨折固定器、血管支架等。

生物金屬材料的應(yīng)用范圍也有增加趨勢(shì)，從常見的人工關(guān)節(jié)、骨固定器材、人工牙根、血管支架等，擴(kuò)大至人工耳蝸、人造顱骨、人工心臟、人工心臟瓣膜等生物醫(yī)用金屬材料的應(yīng)用。

中研普華研究院醫(yī)用金屬材料行業(yè)報(bào)告依據(jù)全國(guó)及海外多種相關(guān)報(bào)紙雜志的基礎(chǔ)信息等公布和提供的大量資料和數(shù)據(jù)，客觀、多角度地對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行了分析研究。報(bào)告在總結(jié)中國(guó)醫(yī)用金屬材料行業(yè)發(fā)展歷程的基礎(chǔ)上，結(jié)合新時(shí)期的各方面因素，對(duì)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)給予了細(xì)致和審慎的預(yù)測(cè)論證。未來醫(yī)用金屬材料行業(yè)將如何發(fā)展?請(qǐng)關(guān)注中研普華研究院報(bào)告《2020-2025年中國(guó)生物金屬材料行業(yè)深度分析與投資發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》

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