征服“钽”途 铸就“中国骨”

即墨一民企成功研发多孔钽骨科植入物并实现量产 打破国外垄断
青岛早报 2025年12月09日 康晓欢 袁超

  多孔钽植入物 受访者供图

  早报12月8日讯 在生物医学工程领域,一项被誉为“革命性”的材料技术——医用多孔钽曾长期被国外企业垄断。如今,这一局面被位于即墨区龙泉街道的一家民营企业彻底改写。青岛高泰新材料有限公司成功研发多孔钽骨科植入物并实现量产,不仅铸就了强韧的“中国骨”,更以硬核科技实力跃升为这一赛道的全球领跑者之一。

  骨骼是人体的支架,当骨骼严重受损时,理想的植入物不仅是替代品,还应成为能够与原生骨骼共生、共承重力的“活”性结构,多孔钽骨科植入物就是理想载体。

  “医用多孔钽植入物的原材料是多孔碳,我们的产品是在多孔碳基础上做了钽涂层。金属钽的生物相容性堪称最优,是骨科植入材料的绝佳选择。”青岛高泰新材料有限公司销售部总经理陈可强介绍,根据人体不同部位的骨骼形态,可定制生产不同形状的产品,植入人体后,人体的神经、血管及其他组织能逐渐生长进入材料孔隙,实现与原生骨骼的完美融合。

  “它并非一块致密的金属,而是拥有仿生学三维多孔结构的特殊材料,孔隙率达75%—85%,结构与人体自身的松质骨(海绵骨)惊人相似。正是这种独特结构,使其能完美实现‘生物固定’。”公司副总经理田经纬进一步解释,“正是看到其巨大的临床价值和市场前景,更看准了打破国外垄断、实现高端医疗材料自主可控的国家需求,我们才毅然决定攻克这一技术难关。”

  医用多孔钽的研发是一条充满未知与挑战的道路。钽的熔点接近3000℃,如何让金属钽在与人体松质骨高度相似的三维互通多孔结构中均匀覆盖,同时将孔隙率精确控制在75%—85%、孔径控制在300微米—1200微米之间,且确保孔道的连通性,是这一技术的核心难点。每个参数的微小偏差都可能导致实验全盘失败。而青岛高泰新材料有限公司启动项目时,可参考的国内技术文献不足10篇。

  “最初团队尝试的工艺方案均以失败告终,仅孔道连通性这一难题,就报废了上百个实验样品。”公司研发部经理吴阳回忆道,为精准调控气相沉积过程中的反应速率,研发人员在实验室搭建起24小时监测系统,连续3个月轮班值守,记录了上千组数据;为验证材料力学性能,公司将样品送往第三方检测机构,反复测试弹性模量、疲劳强度,最终让多孔钽与人体松质骨高度契合。

  历时5年潜心攻关,青岛高泰新材料成功实现医用多孔钽的量产,成为目前国内唯一、全球第二家可量产该产品的公司。这一突破不仅填补了国内高端骨科植入材料的空白,更让全球骨科材料市场看到了中国民企的创新力量。

  据陈可强介绍,医用多孔钽植入物实现了从“形似”到“神似”的跨越,如同在人体内植入了会自行生长的“金属骨骼”。其匹配人体骨骼的弹性模量有效避免了“应力遮挡”效应,实现与宿主骨的“和谐共担”,显著提升手术远期成功率;同时,钽材料在X光下显影清晰,便于术后评估,且无磁性,患者术后可安全进行核磁共振检查,无伪影干扰,为长期随访监测提供了便利。

  如今,青岛高泰新材料的多孔钽产品已广泛应用于关节置换、脊柱融合、骨科创伤修复等领域,在多家三甲医院开展临床应用,手术长期成功率显著提升。更关键的是,民企量产打破了国外品牌的价格垄断,让产品价格较进口产品大幅下降,让更多普通患者能够用得上、用得起优质骨科植入物。

  “我们的研发成果已成功入围国家工信部‘揭榜挂帅’项目。该项目旨在调动全社会力量攻克产业发展中的关键技术难题,公司与华西医科大学、北京纳通医疗等顶尖机构联合申报并成功入选。”田经纬对企业未来充满信心。

  (青岛早报/观海新闻记者 康晓欢 袁超)