王佳力副教授课题组获三项发明专利授权

近期，TOMID王佳力副教授课题组有三项发明专利获得国家知识产权局授权，其中“一种具生物活性的可降解多孔镁基界面螺钉”和“一种具高强度和抗腐蚀的新型带袢镁板”两项发明专利涉及医疗器械领域尤其是在前交叉韧带重建（ACLR）。

据悉，前交叉韧带（ACL）是维持膝关节稳定的重要组织结构。我国每年新增 ACL损伤病例数逾 10 万例，以运动型损伤为主。ACL撕裂将导致膝关节多向不稳，造成软骨关节面和半月板过度受力，加速磨损，容易引起骨性关节炎（OA）。ACL损伤后应尽早接受重建手术，才有望快速恢复膝关节功能并且延缓OA的发生。然而，仍有约12%的患者ACL重建术后疗效不理想，发生植入肌腱松动或脱出，需要接受二次手术翻修。这与目前临床常用的肌腱移植物固定器械有关。一方面与现有界面螺钉材质有关，其中钛界面螺钉缺乏生物活性且杨氏模量过高，聚合物界面螺钉降解过程释放的酸性低聚物。另一方面传统带袢钢板或钛板固定点远离肌腱-骨结合点，故难以避免肌腱移植物在骨隧道内的微动，会因“雨刷效应”和“蹦极效应”导致骨隧道扩大，引起移植物松动，最终不利于肌腱-骨界面愈合。

上述“一种具生物活性的可降解多孔镁基界面螺钉”发明专利通过螺钉具独特的多孔设计，一方面可注入含磷酸钙和磷酸镁等成分的可降解骨水泥来加速新骨生成，另一方面可注入多功能性水凝胶以释放活性因子（如骨形态形成蛋白等）来加速肌腱-骨界面愈合。此外其独特的多孔结构也可使界面螺钉周围骨组织长入，降低临床前交叉韧带重建后腱骨界面愈合不良率。同时“一种具高强度和抗腐蚀的新型带袢镁板”发明专利阐述了巧妙运用镁离子发挥其促骨生成效应，加速股骨部位的骨痂形成，减缓肌腱移植物在骨隧道的微动，抑制骨隧道的拓宽而提高重建成功率；并通过纳米晶体层和陶瓷膜解决镁金属力学性能不足和抗腐蚀性能差的问题，从而切实解决了现有肌腱移植物固定不稳和骨隧道扩大的问题。综上所述，这两项发明专利将有助于推动临床治疗前交叉韧带撕裂相关病症的进程。

此外，“一种模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型的建立方法和应用” 发明专利涉及骨关节炎发病机制及治疗方法。

骨关节炎(Osteoarthritis, OA)主要是以关节软骨退变，伴随软骨下骨重塑、骨赘增生、滑膜炎症为特征的一种慢性退行性疾病，临床表现为关节疼痛、水肿、活动受限。由于关节软骨主要由软骨细胞和细胞外基质组成，无血管，神经和淋巴的特性使其失去了自我修复和再生能力，因此研究骨关节炎的发病机制对其进行相关的治疗是极为有意义的。骨关节炎疾病相关的危险因素包括年龄、肥胖、外力损伤、关节软骨微环境代谢紊乱等，目前已经有研究发现骨关节炎的发病率及严重程度跟体重指数（BMI）有着明显的联系，BMI的数值越大，越容易引发骨关节炎且伤病的程度更严重，表明肥胖是引起关节软骨损伤病变造成骨关节炎的重要因素。目前已有的相关模型中OA发病原因、机理、进展过程都与肥胖人群不大相符，肥胖人群易患OA可能是由于肥胖会引起局部或全身炎症及体重增加关节负荷等原因造成了关节生物力学的改变，为了更好的研究肥胖人群膝骨关节炎发病过程，需建立一种与临床上肥胖人群膝骨关节炎发病机理相类似的动物模型。

因此，“一种模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型的建立方法和应用” 发明专利通过结合饮食和一定强度的跑轮运动,采用上坡运动的方式增加了关节应力,更好的模拟膝关节软骨受损,造成关节力学性能的改变,对肥胖人群膝骨关节炎发病过程进行了有效模拟,建立了一种与临床上肥胖患者膝骨关节炎发病机理相类似的新型动物模型。同时,通过不同时间的跑轮运动得到了不同时期(早、中、晚期)的骨关节炎模型。本发明建模方法简单有效,可以模拟肥胖人群骨关节炎的发病过程,可以为肥胖人群膝骨关节炎发病原因、机理、进展研究提供更为贴近的动物模型,为后续研究骨关节炎发病机制及治疗方法提供了一定的基础,适合使用并推广。

相关发明专利信息如下：

王佳力，罗颖；一种具生物活性的可降解多孔镁基界面螺钉；授权，CN202011297516.9

王佳力，罗颖；一种具高强度和抗腐蚀的新型带袢镁板；授权，CN202110705220.4

王佳力，张晨，周媛媛；一种模拟肥胖人群膝骨关节炎动物模型的建立方法和应用；授权，CN202110540938.2

供稿：罗颖

终审：王佳力