湖南日報全媒體記者 王銘俊
5月22日，一場特殊的線上學術會議在中英兩國的屏幕上展開。會議由芙蓉實驗室、中南大學湘雅口腔醫學院口腔材料學教研室主任陳曉婧教授牽頭，兩國學者圍繞一項開創性的科研項目——骨缺損修復材料展開探討。該項目今年獲我省自然科學基金重點項目立項資助。
目前，隨着人口老齡化，骨質疏鬆、骨折等臨床問題凸顯，相應骨修復材料需求大幅增長。該研究針對骨質疏鬆患者骨再生需求，定製了一種特殊的植骨材料——可降解非晶硅，也稱生物活性玻璃。“將其植入人體後，它邊降解，邊誘導新骨生長，有着讓骨骼、牙齒‘再生’的神奇功效。更重要的是，它會與自體骨結合，實現缺損骨1：1再生，發揮支架與承重作用。”陳曉婧介紹。
△陳曉婧（右）與學生。
首個生物活性玻璃45S5由美國教授Hench設計合成，至今已有50餘年。“但在實際運用中，該材料因鈉元素含量過高，存在降解速度過快的問題，常常造成缺損骨‘修復不全’，效果欠佳。”陳曉婧以種植牙舉例。
種牙如種樹，樹紮根於土壤，種植牙則需種植在牙槽骨內。很多患者在缺牙後，因牙槽骨吸收導致種牙所需“土壤”不夠，因此需要首先進行植骨，以修復牙槽骨的骨量不足問題。成功的植骨需依靠植骨材料降解與新骨生長的雙重作用來實現。植骨材料降解過快，新骨尚未生成則會出現“骨修復不全”、植入部位塌陷。
為使植骨材料降解速率與人體成骨速度達到更為精準的匹配，降解空腔及時被新生骨填充，陳曉婧發明了摻鎂含氯生物活性玻璃，並在患有骨質疏鬆的小鼠上開展試驗。
△小鼠試驗部位組織在英國接受檢測。
2024年10月，植骨8周的小鼠試驗部位組織被送到英國鑽石光源進行檢測。在亮度為醫用X光機1000億倍的光源下，驚人的一幕出現了：植入小鼠體內的生物活性玻璃正在降解，小鼠新生的骨頭也在悄然生長。兩者的速率達到了理想的結果。
成果取得的背後，是15年的艱難探索。2011年，陳曉婧進入倫敦瑪麗女王大學讀博時，便開始從事生物活性玻璃的自主研發。2013年，她創製出全球首系列含氯生物活性玻璃，獲得國際發明專利授權，並成功開發出抗敏牙膏、牙貼等多項口腔護理產品與醫療器械。
近年來，她將研究應用拓展到骨缺損修復材料。“一般情況下，在製備玻璃時加金屬氯化物，可利用其分解產生氣體、揮發，從而除泡、純化玻璃。”陳曉婧告訴記者，她的研究恰恰需要將氯與功能型金屬鎂留下。為此，她與團隊成員又對揮發機理、合適的氯源等展開了系列研究。
獲得省自然科學基金重點項目資助後，陳曉婧將目光瞄向了大型哺乳動物試驗，依託芙蓉實驗室開展技術攻關，推進項目成果走向臨床。
這註定是一場耗時而充滿艱辛的跋涉。陳曉婧沒有退縮，她的目標樸實而堅定：將材料植入到需要的患者體內，讓它們如同被春雨浸潤的種子，以精準的節奏化作患者新生的骨骼。
