来源: 小博会展服务
生物可吸收支架是一种创新产品,被誉为“冠脉介入治疗的第四次革命”。植入血管病变部位后,它能够起到开通和支撑血管的作用,待血管修复后,被新生内膜覆盖的支架会逐渐在血管壁内降解并被人体吸收,在体内无残留,避免了永久金属植入物长期留存体内引起的各种副作用,市场前景广阔。
北京阿迈特医疗器械有限公司是一家研制生物可吸收支架的高科技公司,值得注意的是,阿迈特另辟蹊径,选择了围绕3D打印的核心技术,在心血管介入、外周血管介入、神经介入和非血管介入领域展开布局。
相对而言,3D打印血管可吸收支架能够显著降低产品成本,提升生产效率,“面对集采,器械厂家应该在提升产品性能的同时把成本尽可能降低,而我们3D打印技术平台便能够实现显著降低成本的目的”,阿迈特的董事长刘青如是说。
图片源自IHMD·2023第四届国际高端医疗器械论坛
在2023年11月17日圆满落幕的IHMD·2023第四届国际高端医疗器械论坛上,刘青博士发表了“3D多轴精密打印技术在全降解血管支架上的应用”的主题演讲,介绍了近年来这一新型增材制造技术在全降解血管支架方面的应用进展。论坛期间,刘青博士接受了博迈思媒体的采访。
图片源自IHMD·2023第四届国际高端医疗器械论坛
以下为专访实录:
水到渠成,阿迈特逐鹿血管支架市场
博迈思:您最初成立阿迈特的契机是什么呢?
刘青博士:最初,我在美国新泽西和两个创业伙伴一起创立了一家公司叫做3D BIOTEK,目的是采用3D打印技术做三维细胞培养支架,希望借助组织工程概念,在体外培养肿瘤细胞做药物筛选。由于很多大型制药公司总部位于新泽西,对药物筛选有较大的需求,我们的想法就是把相关的细胞培养生长成类似于人的组织器官,提供给药企做药物筛选研究。
利用3D打印技术生产多孔支架,能够精确控制支架孔隙率、形状和尺寸。但是一个偶然的机会,一个客户提出了做组织工程血管支架的需求,于是我们就研发出了3D打印多孔管状血管支架的方法。
当时的多孔管状组织工程血管支架(scaffold)和我们今天用的血管支架(stent)结构有一定区别,scaffold结构更加复杂。所以在雅培、强生和美敦力大力宣传他们在利用可降解高分子材料做可吸收血管支架(stent)的时候,我们就想到了通过3D打印技术做血管支架(stent)。
2008年世界生物材料大会期间,我遇到了今天阿迈特的合作伙伴赵庆洪博士和Alexander Nikanorov博士,当时他们在雅培公司正在研发可吸收血管支架。期间我们聊到了3D打印技术,觉得可以把我们的3D打印组织工程血管支架的技术应用到可吸收血管支架的制备上。 随后我们就始了和雅培的合作,应用我们的3D打印技术进行外周血管支架研发。合作了三年后,由于雅培的激光雕刻的可吸收冠脉支架在欧洲的临床研究结果很好,因此雅培公司决定在外周血管支架上也继续采用激光雕刻技术,于是就结束了与我们的合作。至此我们面临的选择是继续坚持做下去还是放弃。但我们坚信3D打印技术生产血管支架很有意义和前景,在了解到国内的相关政策支持后,我们决定回到北京并于2011年成立了阿迈特。
博迈思:成立以来阿迈特面临的最大挑战。
刘青博士:2017年,雅培以市场销量未达预期为由宣布了停止其可吸收血管支架BVS全球市场销售的声明。那时阿迈特已完成了阿迈特可吸收冠脉支架AMSorb的临床前研究,并已于7月份提交了临床试验申请。受雅培可吸收冠脉支架退市的影响,我们的申请未被及时批准,同时,投资市场环境风向也随之转变,我们当时面临资金短缺的问题。在这关键时刻,我们的股东坚信我们产品的未来和前景,主动增资帮助阿迈特度过了这个比较大的难关。一直到2019年上半年我们才拿到了临床批件。随即迅速展开了临床试验。
我们的可吸收支架是全球第一个用3D打印技术制作的可吸收支架,药监局要求我们先做30例患者的安全性临床试验,最后我们只用不到4个月的时间就完成了30例患者入组。入组顺利完成后不久就遇到新冠疫情暴发,此时恰逢我们可吸收冠脉支架需要开展6个月随访的时间点,当时我们就面临患者回院随访的重重困难。原定的6 个月随访无法按时完成,随访时间只得后延。
这都属于公司成立以来我们所经历的比较大的挑战。
博迈思:阿迈特未来是如何布局的?临床转化是如何考虑的?
刘青博士:围绕我们的3D打印的核心技术,阿迈特在心血管介入、外周血管介入、神经介入和非血管介入都有所布局。
目前我们的外周血管支架临床研究进展最快,现已处于临床最后一阶段,计划于今年春节前后完成全部患者入组,并于2025年提交产品注册。阿迈特可吸收冠脉支架AMSorb®支架是继雅培公司BVS 可吸收冠脉支架之后的新一代可降解血管药物洗脱支架,该产品也已进入国家创新医疗器械特别审查通道,目前该产品正在开展RCT临床试验,预计将于2027年完成临床试验。除此之外,可降解胆道支架也将很快进入到产业化阶段。
降成本、更高效,3D打印技术打开可吸收血管支架市场
博迈思:3D打印血管支架的材料如何选择?
刘青博士:3D打印血管支架材料的选择取决于所需要植入的部位。不同的部位对支撑力和降解周期的要求也会不同,例如支架植入到心脏,聚乳酸材料便足以提供所需的支撑力,而如果植入到腿部,由于腿部肌肉收缩的力大,血管支架受力也大,采用聚乳酸做成的外周血管支架便会特别容易疲劳断裂。因此我们决定选择一种耐疲劳,韧性良好,不容易断的新材料用作外周血管支架。综合上述考量,我们选用了聚L-丙交酯-己内酯(PLCL)。这是一种具有良好生物降解性能和生物相容性能的新型生物医用材料,在心血管支架、椎间融合器、心脏瓣膜、医美、创面修复、组织补片、神经修复等领域有着重要应用。此外,相对于聚乳酸PLLA材料,PLCL的降解速度也更快。
博迈思:可吸收支架的技术挑战在哪里,阿迈特是如何克服这个挑战的?
刘青博士:可吸收支架与金属支架最大的不同是:可吸收支架某一天一定会断裂。如果断裂的地方没有被新生的内膜或者是内皮包裹,此支架断裂处就有可能引发血栓。雅培BVS的支架壁厚厚度较大,植入后内皮化慢,因此有可能在有些部位内皮化不好,植入一年以后这些未能内皮化的支架部位发生断裂,从而引发晚期支架内血栓等。
为了解决这一问题,我们要在保持足够支撑力的前提下尽可能降低支架的壁厚。 为此我们采用了新的螺旋排列的闭环单元支架结构设计。为了得到这一新的支架结构设计,我们利用3D打印技术前后做了将近80种的结构并完成了各种体外测试,最后才得到了今天我们采用的这种支架结构。我们随后又做了大量的动物实验,证明了我们支架在动物体内的安全性和有效性。
我们的支架两端各带两个显影标记,支架杆表面光滑且截面呈圆形。支架杆的截面积与激光切割的同类产品相比减少了41%,因此植入后可加快支架的内皮化速度和缩短体内完全降解的时间。
博迈思:3D打印技术生产可吸收血管支架的成本是否更低?
刘青博士:激光雕刻聚合物可降解支架与雕刻金属支架用的激光雕刻机不同。金属支架的激光雕刻机的能量很高,不能用于聚合物可降解支架,需要采用低能量激光,也就是飞秒激光。
但飞秒级的脉冲激光并不能一次性击穿管子,需要反复多次切割,因此生产效率较低。支架切割完成后还需要清理支架结构缝隙中黏附的残渣,因此整个激光雕刻过程比较耗时和浪费材料。而我们的3D打印技术仅需一步就可将原材料就打印成支架,能够显著提高生产效率,大幅度降低成本。
博迈思:如何应对集采?
刘青博士:集采对我们来讲是一件好事,到目前我们有三个产品拿到了注册证,其中一个产品是国内独家,未来的可吸收支架属于创新产品,不存在集采的问题。而面对集采,器械厂家应该在保证产品质量的同时把成本尽可能降低,而我们3D打印技术平台便能够实现显著降低成本的目的。
关于刘青博士
刘青博士是北京阿迈特医疗器械有限公司董事长/总经理,国家特聘专家,研究员,上海同济大学兼职教授, 复旦大学材料与化工专业学位行业导师,中国生物材料学会常务理事、医工整合联盟常务理事,Tissue Engineering 杂志编委。
刘博士本科毕业于清华大学化工系高分子化工专业,硕士毕业于四川大学高分子材料系,博士毕业于荷兰Twente大学化工系。曾分别在美国Rice大学和Temple大学从事博士后研究。曾在美国Celgene公司任生物材料与干细胞部门研发总监。2007年曾创办美国3D Biotek公司并任公司CEO及CSO。迄今为止,已发表了42篇SCI论文,主编英文学术专著两部,获30多项中、美和欧盟发明专利授权。
结语
《中国心血管健康与疾病报告 2022》显示,我国约有3.3亿心血管病患者,其中冠心病患者1139万,而作为治疗冠心病的重要手段,PCI手术量逐年增加,根据CCIF2022数据,这期间我国PCI手术从753142例增长至1164117例,年均复合增速达11.5%。
心血管疾病已成为人类健康的头号大敌。尽管3D打印血管支架产品尚在临床试验阶段,但相信在不久地将来,阿迈特产品将带来新的惊喜。对于心脏支架手术患者,相较于金属支架带来的术后终身服用抗凝血药物等问题,可吸收血管支架显然将成为其更好的新选择。
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