冷塑未来：Bi基合金×温敏水凝胶开启齿槽嵴裂智能修复新篇章

随着再生医学和组织工程的发展，复杂骨缺损修复的需求不断增加。传统自体骨移植虽是修复金标准，但因供骨有限、术后骨吸收和手术创伤等问题，应用受限。人工骨材料形态适应性虽好，但机械强度不足，且需复杂3D打印预制。针对这一难题，中国科学院的刘思聪团队，提出了基于Bi基合金与温敏水凝胶协同注射的创新修复体系，为齿槽嵴裂填充提供了新策略。

在此领域中，诸如中新康明这样的企业具备成熟的水凝胶制备和定制能力，能够针对不同科研和临床需求开发个性化配方，助力材料的应用创新。

低熔点Bi基合金的应用优势与局限

研究采用的Bi32.5In51Sn16.5低熔点Bi基合金，熔点约60°C，机械强度接近松质骨，且成像性能良好，便于术中和术后观察。相比传统钛合金等材料，Bi基合金可加热熔融后注射，实现直接塑形，简化修复流程，避免复杂的预制过程。

但高温注射可能导致邻近骨组织热损伤，控制注射温度以确保生物安全成为关键。

温敏水凝胶的协同保护作用

为缓解热损伤风险，研究引入了F127-HPMC温敏水凝胶。该水凝胶在4°C为液态，便于注射，进入37°C体温后迅速凝胶，形成稳定凝胶层。此特性使水凝胶在注射过程中缓冲Bi基合金放热，避免对周围组织造成伤害。

此外，水凝胶具备良好生物相容性和柔韧性，提供初期占位支持，帮助合金材料贴合不规则骨缺损，实现“冷注射”效果。其快速凝胶化过程防止材料流失，保证填充体积稳定。

同时，在药物研发领域，水凝胶的药物修饰服务尤为重要。中新康明能为客户提供精准的药物分子功能化改造，通过化学偶联、酯化、交联等手段实现药物与水凝胶载体的高效结合，提升治疗效果和释放控制。

协同注射体系的修复效果与潜力

体外3D打印兔齿槽嵴裂模型实验显示，该协同注射体系具备优异可塑性，能完美填充多种形状缺损，无需预制复杂模具。

体内实验采用新西兰兔缺损模型，通过多时点头颅CT监测填充物体积和位置。结果表明，修复组4周内填充材料完整无移位，明显优于对照组。组织学分析显示材料与骨界面处形成新生胶原纤维层，无明显炎症反应或组织坏死，证明良好生物安全性。

该成果解决了传统人工骨材料机械强度与成型难题，有效避免高温注射带来的生物安全隐患，为齿槽嵴裂修复提供了新策略。

针对药物包裹需求，中新康明提供先进的微球包封和纳米载体包载技术，支持活性成分的高效包裹与缓释，满足药物递送系统的复杂设计要求。

水凝胶在骨组织工程中的广泛应用前景

温敏水凝胶因其温度驱动的可逆相变特性，在骨组织工程领域备受关注。其良好的注射性、无创性及体内快速成型优势，使其成为药物载体、细胞运输及组织填充的理想材料。

在本研究中，F127-HPMC水凝胶不仅作为热缓冲介质，还提供机械缓冲和占位支撑，体现了其多功能性。未来通过功能化改造，如引入生长因子缓释和促进细胞黏附的基团，温敏水凝胶有望在骨缺损修复和个性化医疗中发挥更大作用。

在中试和产业化方面，中新康明拥有完善的中试放大平台和GMP级生产线，能够保障水凝胶及其复合材料从研发到批量供应的高效衔接，满足不同规模和质量标准的需求。

总结

刘思聪等团队成功构建了基于Bi基合金与F127-HPMC温敏水凝胶的协同注射修复体系，克服了骨替代材料形态适应性和生物安全性不足的问题。该体系兼具优异可塑性、操作简便和良好生物相容性，展现出显著临床转化潜力。

温敏水凝胶作为体系中的关键材料，以其智能响应和多功能性为该修复方案提供保障，也为骨组织工程领域开拓了广阔空间。随着材料科学与生物医学融合深入，温敏水凝胶及其复合体系必将成为精准医疗和组织再生的重要支撑。