湖南日报全媒体记者 王铭俊
5月22日，一场特殊的线上学术会议在中英两国的屏幕上展开。会议由芙蓉实验室、中南大学湘雅口腔医学院口腔材料学教研室主任陈晓婧教授牵头，两国学者围绕一项开创性的科研项目——骨缺损修复材料展开探讨。该项目今年获我省自然科学基金重点项目立项资助。
目前，随着人口老龄化，骨质疏松、骨折等临床问题凸显，相应骨修复材料需求大幅增长。该研究针对骨质疏松患者骨再生需求，定制了一种特殊的植骨材料——可降解非晶硅，也称生物活性玻璃。“将其植入人体后，它边降解，边诱导新骨生长，有着让骨骼、牙齿‘再生’的神奇功效。更重要的是，它会与自体骨结合，实现缺损骨1：1再生，发挥支架与承重作用。”陈晓婧介绍。
△陈晓婧（右）与学生。
首个生物活性玻璃45S5由美国教授Hench设计合成，至今已有50余年。“但在实际运用中，该材料因钠元素含量过高，存在降解速度过快的问题，常常造成缺损骨‘修复不全’，效果欠佳。”陈晓婧以种植牙举例。
种牙如种树，树扎根于土壤，种植牙则需种植在牙槽骨内。很多患者在缺牙后，因牙槽骨吸收导致种牙所需“土壤”不够，因此需要首先进行植骨，以修复牙槽骨的骨量不足问题。成功的植骨需依靠植骨材料降解与新骨生长的双重作用来实现。植骨材料降解过快，新骨尚未生成则会出现“骨修复不全”、植入部位塌陷。
为使植骨材料降解速率与人体成骨速度达到更为精准的匹配，降解空腔及时被新生骨填充，陈晓婧发明了掺镁含氯生物活性玻璃，并在患有骨质疏松的小鼠上开展试验。
△小鼠试验部位组织在英国接受检测。
2024年10月，植骨8周的小鼠试验部位组织被送到英国钻石光源进行检测。在亮度为医用X光机1000亿倍的光源下，惊人的一幕出现了：植入小鼠体内的生物活性玻璃正在降解，小鼠新生的骨头也在悄然生长。两者的速率达到了理想的结果。
成果取得的背后，是15年的艰难探索。2011年，陈晓婧进入伦敦玛丽女王大学读博时，便开始从事生物活性玻璃的自主研发。2013年，她创制出全球首系列含氯生物活性玻璃，获得国际发明专利授权，并成功开发出抗敏牙膏、牙贴等多项口腔护理产品与医疗器械。
近年来，她将研究应用拓展到骨缺损修复材料。“一般情况下，在制备玻璃时加金属氯化物，可利用其分解产生气体、挥发，从而除泡、纯化玻璃。”陈晓婧告诉记者，她的研究恰恰需要将氯与功能型金属镁留下。为此，她与团队成员又对挥发机理、合适的氯源等展开了系列研究。
获得省自然科学基金重点项目资助后，陈晓婧将目光瞄向了大型哺乳动物试验，依托芙蓉实验室开展技术攻关，推进项目成果走向临床。
这注定是一场耗时而充满艰辛的跋涉。陈晓婧没有退缩，她的目标朴实而坚定：将材料植入到需要的患者体内，让它们如同被春雨浸润的种子，以精准的节奏化作患者新生的骨骼。
