在与国际原子能机构(international atomic energy agency, IAEA)紧密合作中,山西省医用组织库(以下简称山西组织库)走过了坎坷曲折的20年,研发了一系列辐照同种植入材料,其中同种骨植入材料在国内首家获得国家FDA准产注册,开创了中国同种骨植入材料产业化生产的先河。如今数十万件同种组织移植材料已为近十万名患者解除了病痛。回顾与分析山西组织库近20年的发展历程,对其进一步发展具有重要的启迪作用。
1 组建及成长
现代意义的骨库出现于上世纪50年代美国。现代化制备及管理技术使同种骨成为一种安全修复骨创伤的手段,此后发展迅速;70年代,辐照灭菌技术的引入更将骨移植导致疾病传播的几率降低至可忽略不计的水平。IAEA为了让第三世界国家共享这一造福于人类的成果,于上世纪80年代出台了组织库计划,以在亚太发展中国家推广辐照灭菌技术在组织移植物制备中的应用,并支持组织库的建立。1985年12月,IAEA派官员来到中国原子能机构,并与中国辐射防护研究院的孙世荃教授签订了同种移植组织辐照生物效应研究项目合同。
为确保该项目的顺利实施,孙世荃教授首先确定了研究方向:①确定辐照产生的自由基是否对生物材料本身产生副作用,及其对宿主的间接损害作用;②辐照是否使组织移植物的成分、结构发生变化;③适宜的辐照剂量研究;④其他制备技术(深冻、冻干)对组织移植物的影响;⑤不同辐照组织移植物的动物移植实验研究。此后,经过项目组科研人员近10年的努力,从啮齿类动物到哺乳类动物的反复实验,基本解决了以上5个方面的技术问题,得到一整套宝贵的基础数据,为产业化工艺研究奠定了基础。
随着科研项目的顺利进行,IAEA资助了低温冰箱、小型冻干机、骨锯等设备,项目组同时开展了同种移植材料骨、皮肤、胎盘的制备技术研究,先后摸索出AAA骨、深冻皮、冻干羊膜的制备技术,并在省内一些医疗机构成功试用。
鉴于山西组织库科研项目的顺利开展并初步建立了现代组织库的框架,IAEA先后两次(1988年和1992年)在山西组织库举办亚太地区学员组织库培训班。山西省卫生厅领导认为组织库在组织缺损救治、提高临床救治率上有巨大的发展前景,于1994年批准成立山西省医用组织库,纳入山西省卫生系统,确定工作范围为“从事人体组织移植材料的开发研究、生产制备、质量管理和分发供应”。从此山西组织库具有了生产、供应同种移植组织材料的合法地位。
2 挑战与困惑
山西组织库根据临床试用的经验和对国外组织库技术发展的了解,结合临床救治需求,主要研制生产深冻冻干辐照同种骨,同时与外单位协作生产少量用于治疗深度烧伤的同种异体皮,主要供省内医院使用。最初只能生产与供应一些主要用于脊柱融合和骨腔充填的常规骨产品(包括定型的松质骨条和皮松质骨条)及口腔科使用的脱钙骨粉。随着组织库和用户经验积累,大段骨开始应用并逐渐增加。
长期以来,临床医生已形成了自体骨移植为骨修复“金标准”的概念,同时早期我国某些医院骨库因缺乏制备手段,使用未经科学处理的新鲜骨移植物,造成严重排斥,手术失败率高,因此大部分医院,甚至一些专业骨科医院均对同种骨的效果持怀疑态度,临床需求量极为有限;加之山西组织库成立之初,人员有限、设施不足、场所简陋(300m2),产量和产品质量均差强人意;且医生们对同种材料缺乏了解,在无大量成功的临床病例支持的情况下,不愿承担失败风险,使临床推广应用工作阻力较大,停滞不前。这一切使山西组织库在上世纪90年代中后期的发展面临极大挑战。
3 机遇与崛起
1999年,中华人民共和国国务院令(第276号)《医疗器械监督管理条例》发布,医疗器械实行注册制度,三类植入性医疗器械由国家FDA统一管理注册。
山西组织库要为临床提供产品,就必须以实体的形式取得生产许可证及法人资格。就在此时中国辐射防护研究院委派李宝兴研究员担任山西组织库主任,他敏锐地意识到机遇的来临,经多方呼吁奔走,终于以股份制形式组建并注册了山西奥瑞生物材料有限公司(以下简称奥瑞公司)。同年,依据多年来的科研成果及临床应用的病例资料,奥瑞公司将技术比较成熟的辐照同种骨植入材料作为产品向国家FDA提出试产注册申请。国家FDA领导及专家以严谨缜密的科学态度及高瞻远瞩的发展眼光,审查了完整的申报资料,认为此产品技术完备、品质优良,符合安全、有效的原则,同意试产注册(2000年3月)。这样同种骨产品即以合法身份进入临床应用。
2001年1月,经过近1年的生产及应用,大量成功病例资料使奥瑞公司的同种骨植入材料顺利地由试产注册转为准产注册。与此同时,国际上同种骨的应用发展已达到一个高潮,美国组织库协会成员已达80余家,其中不少公司已具有较大规模,如Osteotech等公司已经上市,全美同种骨植入材料的年产值达数亿美元;欧洲组织库协会不仅供应欧洲市场,其部分产品甚至进入香港。
奥瑞公司根据公司的实际情况,在国内选择了有朝气的销售公司作产品代理,成功的销售模式使产品在短时间内进入临床,加快了同种骨植入材料的推广与应用。奥瑞公司一方面利用其科研技术优势,曾与中华外科学会、中华骨科学会、《中华骨科杂志》合作举办了两届全国骨移植研讨会(1995年和2001年),如果说前一次会议是一个倡导,播下了种子,那么后一次会议则是收获与展示。2001年5月,来自国内外近200名骨科专家及骨库从业人员参加了太原会议,交流文章80多篇,报道各种同种骨及其他骨替代材料临床应用病例数千例,同时IAEA组织库专家交流的骨库技术及骨移植技术更是给与会者留下了深刻印象。
另一方面,奥瑞公司将市场发展带来的经济效益投入到生产环境建设、生产设施更新及科研人员的培养。建成了符合GMP要求的洁净生产区(10万级400m2),购入了一整套国际先进的深冻、成形及冻干设备,派遣人员参加IAEA组织库培训技术班(新加坡国立大学医院)。同时加大产品研发力度,向中国人民解放军总装备部申报了针对战伤救治的组织移植材料的科研项目。
“宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来”,每一次的奋进必会换来丰硕的收获。至2001年底,奥瑞公司的同种骨年产量一举突破15000件(1999年为3000件),2002年达20000件,真正走上了规模化发展的道路。
4 完善与提高
奥瑞公司自成立之初,就将科研队伍培养及科研水平提高作为公司发展的重要组成部分,随着经济状况的好转,公司建立了设施齐全的组织病理、数字图像分析、生物力学、扫描电镜观察、化学分析及有机合成、动物手术室、组织工程等实验室;自主及联合培养硕、博士研究生共13名。
为提高产品质量及产品竞争力,公司加大了产品研发及自有专利技术、专利产品的申报力度。现已形成3大类(深冻、冻干、脱矿)、4个系列(通用、骨笼、骨钉、大段骨关节)、数百个规格的同种骨植入材料产品,满足了骨科、颌面外科、口腔科、运动损伤科等领域的临床需求;拥有了11项专利技术及产品,填补了国内空白。
为了与国际接轨并保持一个稳定高效的产品开发、制备、服务体系,奥瑞公司建立了完善的质量管理体系,并于2004年通过了北京国医械华光认证公司的ISO9001:2000和ISO13485:2003质量体系认证,使产品的研发、制备及服务走上正规化、程序化的轨道。
5 成就与发展
经过多年的艰苦创业,山西组织库在各方面都得到了长足发展,获得了社会、业界及管理部门的认可。
1988年,山西组织库与亚太地区代表在第三届国际骨库会议期间,发起成立了亚太外科组织库协会,孙世荃教授曾任该协会的副主席、主席。迄今为止,山西组织库已参加相关国际交流二十多次,其发展成就受到了国际同行的认可与赞赏。
2003年同种骨植入材料被科技部等国家五部委列为国家重点新产品(2003ED231001);2005 年在中国工程院院士潘志强的倡议下,辐照同种骨植入材料研究与开发成果申报并获得国防科学技术奖一等奖1项(2005GFJ1003),省级二、三等奖各1项。
2006年受国家FDA指定,山西组织库起草制订了同种异体骨修复材料中深冻/冻干骨和脱矿骨两个行业标准,2007年6月通过了专家评审;还参加了卫生部及国家FDA组织的组织库基本技术要求的行标起草及审核工作。
山西组织库还承担并完成了“九五”、“十五”、“十一五”国防科研、国家自然科学基金、省部级基金等13项科研课题,取得了一系列科研成果。
近20年来,山西组织库/山西奥瑞公司共生产、提供临床20多万件同种组织移植材料,应用于十多万患者,不仅解除了患者病痛,也为临床医生提供了一个展示才华的舞台。
作为中国同种组织移植材料规模化生产的先行者,山西组织库不断开发新的同种组织移植产品、拓宽应用范围,目前正在开发骨泥、骨胶、骨肌腱、异种骨材料,可常温保存、运输的辐照皮产品也达到临床验证水平。此外,新型生物敷料、组织工程骨、组织工程皮肤的技术研究工作也在积极进行中。
20年来,山西省医用组织库从小到大,从举步维艰到稳步发展,走过了一条螺旋式上升、发展的路线,如今已成长为一个集产、学、研为一体的综合性组织移植材料科研、生产基地,其中先行者的胆识、管理者的睿智、全体员工的奉献、临床医生艺术性的创造与支持、销售合作伙伴的忠诚,都是每一发展阶段的重要基石,他们对山西组织库发展的贡献将载入史册。
同种组织移植事业在我国的规模化发展不过几年时间,技术积累及临床应用尚处于起步阶段,与美国每年150万件的用量相比,我们还有很多工作要做。面对广大患者的需求和广阔的发展空间,山西组织库虽为亚太地区最大的组织库,我们依然任重而道远。
2010年11月26日
山西省医用组织库20年
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