上海交大研發創新修復補片，生物相容性與力學性能同步優化，價格降低2/3

盆腔器官脫垂（Pelvic Organ Prolapse, POP）是女性盆底肌肉松弛時，膀胱、子宮或直腸等器官向下移位的一種疾病，雖不危及生命，卻對全球女性的健康和生活質量造成了嚴重影響，因此也被稱為“社會癌”。

其核心發病群體為中老年女性，發病與人口老齡化進程加快、盆底肌肉松弛、分娩損傷高度相關，已成為影響中老年女性健康的重要公共衛生問題之一。并且，隨著我國人口老齡化程度持續加深，盆腔器官脫垂的潛在患病群體將不斷擴大，發病總人數呈上升態勢。

然而，當前基層醫療機構在應對盆腔器官脫垂時，面臨“患者基數大”與“診療資源不足”的核心矛盾。且治療方案存在術后并發癥多、復發率高的問題，導致大量患者因病情反復或療效不佳需向上級醫院轉診，不僅增加患者就醫成本，也造成基層醫療服務資源的重復消耗，形成“患者就醫難、基層服務效率低”的惡性循環。

在此背景下，上海交通大學生物新材料醫工交叉研究及轉化中心開發出創新型國產鍍鈦修復補片（以下簡稱“創新修復補片”），致力于為千萬盆底疾病患者提供性能優越、療效穩定、價格親民的創新解決方案。目前，該項目為SPARK China簽約項目，由SPARK China為其提供行業顧問、項目管理、系統課程、資金支持等資源賦能。

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攻克盆底修復技術高地，打造生物相容性與生物力學性能協同優化的創新解決方案

目前針對盆腔器官脫垂的現有治療方案主要包括三類，但均存在顯著局限性：

一是傳統手術治療，其核心缺陷在于創傷面積較大，術后恢復周期長，且術后感染風險較高，同時患者面臨較明顯的病情復發隱患，整體治療安全性與遠期效果均有待提升；

二是生物補片治療，該方案雖能在一定程度上改善癥狀，但產品價格偏高，加重患者經濟負擔；補片降解速率難以精準調控，無法根據個體差異適配臨床需求；且部分患者可能出現免疫排斥反應，對治療安全性構成影響；

三是合成補片治療。從技術特性來看，與生物補片相比，合成補片的力學性能更為穩定，抗張力與抗折疊能力表現突出，且不存在降解風險；性價比層面，合成補片的成本約為生物補片的 1/3，且可實現規模化量產，更適配基層醫療機構的普及推廣需求；此外，其適用范圍更為廣泛，可同時適配腹壁、腹股溝修復以及盆腔器官脫垂修復等多種術式，且術式操作的可操控性較強。

憑借上述優勢，合成補片已成為盆底修復手術中醫生與患者的主流選擇。但當前，市面上的合成補片產品仍存在諸多未解決的痛點：一是生物相容性和力學性能相互掣肘，很難同時優化。生物相容性不佳，易引發術后并發癥；力學性能不足，導致補片出現移位、破裂等故障；二是涂層的均勻性與穩定性不足，傳統氣相沉積工藝制備的涂層易出現厚薄不均的情況，涂層過薄易誘發炎癥反應，涂層過厚則會影響患者的使用舒適性。

在此背景下，臨床亟需能夠實現“生物相容性與生物力學性能協同優化”的創新修復補片解決方案。同時，對術者而言，需提升產品的術中可操縱性，保障操作精準度；對患者而言，需強化術后治療穩定性，降低并發癥發生風險。這一優化方向，便是上海交通大學生物新材料醫工交叉研究及轉化中心解決盆底修復臨床痛點的切入點。

作為盆底修復領域公認的技術高地，合成補片研發涉及材料科學、生物醫學工程、力學等多學科交叉融合，需要實現材料結構與性能的平衡、表面改性技術的精準控制、力學性能的人體適配性設計，難度極高。得益于以下核心優勢，上海交通大學生物新材料醫工交叉研究及轉化中心在攻克上述技術壁壘方面擁有先天優勢：

首先，上海交通大學生物新材料醫工交叉研究及轉化中心以上海交大博士團隊為核心，配備多名行業頂尖技術指導與資深市場顧問。作為一支由材料、力學、醫學、工科等多領域專業人才構成的多學科交叉團隊，其在低溫等離子體沉積、生物力學建模等領域擁有深厚技術積累，能解決“鈦涂層與聚丙烯補片的牢固結合”“力學性能二次調控”等關鍵技術問題；

其次，醫工交叉基礎深厚。團隊與瑞金醫院、上海市第六人民醫院、仁濟醫院等多家知名醫療機構共建轉化中心，能實時挖掘臨床實際痛點，讓技術研發始終圍繞臨床需求展開；并依托上海交通大學生物新材料醫工交叉研究及轉化中心平臺，高效推進科研成果的落地轉化。

第三，知識產權儲備完善。目前團隊已擁有近 65 項發明專利，同時還持有多項軟件著作權、發表300余篇高水平學術文章，構建了體系化的技術保護網絡，為成果轉化提供了堅實的知識產權保障；

第四，專業的商業化支撐能力。團隊配備了成熟的市場顧問團隊，具備醫療器械孵化及資本路徑規劃的豐富經驗，能夠從商業化角度為產品落地提供專業指導，有效加速技術成果的產業化進程；

第五，SPARK China賦能。在產品研發過程中，SPARK China為項目提供了資金支持、開放轉化平臺資源，為團隊搭建與臨床機構、產業鏈合作伙伴的溝通橋梁，并將在后續協助解決產品注冊審批、市場準入等關鍵環節的問題，大幅縮短了成果轉化的整體周期。

憑借扎實的技術積淀與完善的團隊配置，該團隊已成功攻克合成補片研發的核心技術難點，不僅為盆底修復的臨床痛點提供了創新解決方案，更將有效減輕基層醫療的服務負擔。

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三大核心技術賦能，打造創新修復補片“研發-臨床-生產全鏈路”優勢

為了解決補片領域現存的生物相容性欠佳、涂層質量不穩定及力學性能不匹配等痛點，上海交通大學生物新材料醫工交叉研究及轉化中心以金屬摻雜復合涂層技術、分時調控磁控濺射技術、生物力學模型耦合優化為基礎，系統性解決行業難題。

具體而言，團隊開發的創新修復補片在技術層面形成顯著競爭力，主要體現在以下幾點：

第一，低溫等離子體磁控濺射工藝，保障涂層優質穩定。團隊采用低溫等離子體輔助的磁控濺射技術，全程低溫操作，可有效避免高溫對聚丙烯基底的損傷，同時實現涂層厚度均勻、無缺陷的完整覆蓋。

具體而言，該技術擁有兩大創新優勢：其一，借助等離子體調控方式，基于納米級薄膜生長機制，能夠精準將金屬層厚度控制在10-100納米區間；其二，針對抗菌鈦 / 銀（7-9%）涂層，通過成核晶格調控技術，實現薄膜結合力的可控調節，為補片性能的優化奠定關鍵技術基礎。

第二，多金屬比例調控，兼顧生物相容性與抗菌性。針對涂層均勻性控制難題，團隊通過分子動力學模擬，揭示等離子體與聚合物分子鏈的相互作用機理，為金屬原子均勻涂覆提供理論依據；針對聚丙烯表面金屬沉積時存在的成核機理不明難題，上海交通大學生物新材料醫工交叉研究及轉化中心開展細胞毒性實驗、動物植入實驗，明確了成核過程的微觀機制。

同時，團隊采用鈦金屬與其他功能性金屬按特定比例復合摻雜的方式制備涂層。這種復合結構不僅能大幅提升補片與人體組織的生物相容性，減少排異反應，還能通過金屬離子的緩釋效應賦予補片長效抗菌能力，降低術后感染風險。

第三，定制化本構模型，實現力學性能精準匹配。團隊自主研發適配人體組織的動態力學本構模型，該模型可以匹配人體組織的動態力學特性，通過工藝與模型的耦合優化，有效降低補片植入后的應力集中問題，避免因力學性能不匹配導致的移位、破裂等故障，提升修復穩定性。

第四，各向異性編織結構，提升人體使用時的舒適度。創新修復補片采用單絲聚丙烯材質，符合人體工程學需求；力學性能優異，經 200 次拉伸與收縮測試，形變率低于 5%；采用輕質大網孔設計，術中視野清晰，適配人體組織攀附與生長；最終可減輕術后疼痛，顯著提升人體舒適度，為臨床應用提供了兼具力學穩定性與人體適配性的優質解決方案。

據宣衛城博士披露，創新修復補片價格預計可控制在競品的1/3 左右。這主要得益于以下幾點：

●自主研發生產設備，規避了進口設備的高額溢價，大幅降低固定資產投入成本；

●原材料采用國產聚丙烯，避免進口原料成本疊加、供應鏈不穩定、交付周期長等問題；

●采用卷繞式連續化生產工藝，提升生產效率的同時，降低了單位產品的人工與能耗成本；

●借助高校科研平臺的支撐，以及多學科交叉項目的資助，有效減少了研發階段的資金投入；

●精簡供應鏈體系，可直接對接醫院終端，進一步壓縮了產品全流程的成本支出。

03

性能追齊國外競品，推動合成補片國產替代

從市場格局來看，合成補片的關鍵生產技術如等離子體沉積、界面成核調控等，長期被國外企業壟斷，國內企業面臨較高的技術突破門檻。據宣衛城博士介紹，目前，合成補片市場中約 90% 的份額仍被國際品牌占據，本土產品的市場占比相對偏低。

“目前臨床最常用的聚丙烯補片，雖支撐效果明確，但補片侵蝕、暴露、疼痛等并發癥發生率高達 10%-30%，嚴重影響患者生活質量；而進口鍍鈦補片雖通過優化涂層改善了生物相容性，卻存在兩大硬傷：一是價格昂貴，加重患者家庭經濟壓力；二是尺寸為歐美人群設計，部分國內患者植入后無法展平，影響手術效果。”項目合作專家、上海交通大學醫學院附屬同仁醫院盆底疾病診治中心副主任醫師陳敖崢介紹道。

作為長期從事盆底重建手術的醫生，陳敖崢主任每年要完成百余臺盆底重建術，在臨床實踐中，他深刻體會到，盆底修復領域的臨床困境，僅靠外科技術改良難以徹底解決材料本身的問題，更無法解決患者“有效解決盆腔臟器脫垂、減少術后并發癥、降低醫療負擔”的核心訴求。

因此，陳敖崢主任團隊與上海交通大學生物新材料醫工交叉研究及轉化中心進行醫工協同合作，希望把臨床的實際需求轉化為技術研發的靶點，聯合打造一款真正適配國人、安全高效且價格親民的國產鍍鈦補片，讓更多盆底疾病患者能享受到優質醫療資源。

陳敖崢主任介紹，雙方合作前就已完成產品構想論證、原材料篩選和預實驗，明確了補片的生物相容性、力學穩定性等核心指標，形成了“臨床提需求、工科做研發、臨床做驗證”的閉環，讓項目從一開始就不走彎路。“目前，創新修復補片已經完成了動物實驗和細胞實驗驗證，得到的結果為：產品在性能及生物相容性上已經等同于甚至超越了進口補片。”陳敖崢主任說道。

未來三到五年，項目負責人宣衛城博士認為，修復補片行業將呈現出五大發展趨勢：

●國產替代加速，國內修復補片產品將逐步替代進口產品，持續提升市場占有率并逐步占據市場主導地位；

●技術精準化，進一步提升產品的個性化適配性，在性能上更契合國人的生理特點與修復需求；

●產品功能趨向復合化，將同時集成抗菌、防粘連、促進組織修復等多種功能，推動產品性能的全面完善；

●成本更趨親民化，更好地惠及基層醫療市場與廣大患者群體；

●應用場景進一步拓展，將突破傳統的盆底修復、疝修補范疇，向整形美容、腫瘤術后修復等領域延伸；未來甚至有望實現多場景適配的通用型補片研發。

接下來，團隊將聚焦鈦金屬與其他金屬復合涂層的優化，探索性能最優的涂層配方。同時，針對傳統合成補片易暴露于傷口、炎癥表面的問題，團隊將開展可吸收合成補片的研發工作，進一步提升補片的生物相容性與臨床應用效果。

此外，團隊目前正推進修復補片產品系列的拓展工作，開發能夠適配不同人體部位、不同術式需求的補片產品；長期來看，團隊將探索研發可適配多種術式、不同部位的通用型涂層與材料，力求打造能滿足多場景臨床需求的補片產品，讓適配國人的優質醫療產品走出實驗室、走進臨床，真正實現醫療資源的普惠化。

關鍵科學問題的相關復雜性體現

生物相容性動物實驗結果及分子模型方面研究基礎

關于SPARK China

SPARK醫療創新轉化平臺于 2006 年起源于斯坦福大學，采用基于設計思維的方法，強調從用戶需求出發，早期融入臨床需求、監管要求和財務評估等因素，確保學術研究與產業現實緊密對接，提高轉化成功率。該計劃專注于藥物、器械和診斷項目的概念驗證，為項目提供資金支持與專家指導。目前，SPARK平臺已覆蓋全球30多個國家，建立了五十余個分支機構，截至2025年，累計全球各分支的總轉化成功率達57%。

2024 年 11 月，SPARK China 正式落地上海，由上海交通大學生物醫學工程學院先進醫療芯片研究所與斯坦福大學合作成立。作為 SPARK GLOBAL（2015年基于斯坦福大學 SPARK 平臺成立的非營利組織，覆蓋全球超50家學術機構）的成員，SPARK China 匯聚國內頂尖科研力量，沿用 SPARK 經典模式，挖掘高校與醫院創新項目，提供資金、顧問服務等支持，整合斯坦福大學 SPARK 方法論，借助 SPARK GLOBAL 全球網絡，致力于加速中國本土醫療創新，推動學術成果轉化為臨床解決方案。

目前，上海交通大學生物新材料醫工交叉研究及轉化中心研發的創新修復補片在融資方面有對接需求，如果您對該產品感興趣，請與我們取得聯系：

*封面圖片來源：123rf

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