“西安造”全新一代生物材料人工晶状体获ASCRS奖项，助力打开国际市场

“在实验室条件下所做的各项实验结果表明，晶状体上皮细胞（Lens Epithelial Cells, LECs）在交联聚烯烃人工晶状体的表面上不易粘附。并且，即使有少量粘附，LECs的伸展与繁殖能力也明显弱于对照组疏水性丙烯酸酯人工晶状体。”

这段实验结论发表于4月24日举行的世界权威眼科学术会议——“2022美国白内障和屈光外科学会（ASCRS）大会”上，报告的演讲者为美国国家工程院院士、全球知名生物材料学家Leonard Pinchuk院士。作为工程界RUSS奖的获得者，Leonard Pinchuk 院士长期关注全球人工晶状体行业在材料创新方面的新进展。

Leonard Pinchuk在大会现场

经大量的临床实验证明，晶状体上皮细胞的再生和向后囊及人工晶状体后表面移行并附着，是引起PCO（后囊膜浑浊，Posterior Capsular Opacification,）并导致后发性白内障发生的主要因素之一。而Leonard Pinchuk 院士指出，交联聚烯烃人工晶状体可有效抑制PCO的发生，显著改善人工晶状体植入的术后效果。

实际上，Leonard Pinchuk院士在本届大会上一共发布了三篇关于全新一代生物材料“交联聚烯烃”人工晶状体的研究成果。其中一篇关于交联聚烯烃人工晶状体理化性能的研究，获得了本届大会颁发的最佳学术报告殊荣。

成立于1974年的美国白内障和屈光外科学会（ASCRS），是全球最具权威性的三大眼科会议之一。每届大会的参与者均是来自世界各地的顶尖医生和眼科行业领袖。在历经48年的发展后，ASCRS已然发展成为了全球眼科领域专家获取最新、最权威临床信息、出版研究和影响医学实践的监管信息的主要来源之一。

并且，动脉网了解到，在历届大会中，能够入选的中国原创性科研成果凤毛麟角，更遑论能够获得大会奖项。这足以见得交联聚烯烃的优异性和创新性。而这一创新性材料的全球唯一生产企业，是一家中国企业——西安眼得乐医疗科技有限公司（下文简称眼得乐）。

1949年，英国医生Harold Ridley成功实施了世界上第一例人工晶状体植入术，至此掀开了人工晶状体行业的发展序幕。

历时70余年，人工晶状体植入术现已发展成为临床中治疗白内障唯一有效的方式，随之而来的，还有不断扩增的全球人工晶状体产品市场规模。

从需求端而言，我国是世界上盲症和视觉障碍患者数量最多的国家之一。据国际防盲协会（IAPB）2019年发布的一项基于中国人口特征的研究预估，2020年，中国患白内障人群（45-89岁）预计有1.32亿人，其中年龄相关性白内障人群预计达到9383万人，因白内障失明的人群（45岁-89岁）预计有1332万人。

而与法国、美国等发达国家的CSR（每百万人口白内障手术率）相比，我国人工晶状体市场仍然有较大发展空间。据国内某上市企业年报数据，2012年至2018年我国白内障手术量年均复合增长率约为16.9%，至2018年约为370万例，对应的CSR指标为2662。但早在2011年，法国与美国的这一CSR指标便已达10000（《Cataract Surgical Rate and Socioeconmics: A Global Study》数据）。如对标欧美发达国家水平，未来国内人工晶状体市场将会出现较大幅度的规模跃升。

而在市场潜力获得空前关注，市场规模逐年扩增的表征背后，用以制造人工晶状体最为关键的原材料显然扮演着产品更新迭代的主要推手。

人工晶状体材料的发展史可粗略地划分为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、硅凝胶（Silicone）、水凝胶（HEMA）以及丙烯酸酯类四个阶段。

其中，作为最早一代的人工晶状体材料，PMMA虽然具有质量较轻、稳定性较高、屈光指数较高（1.491-1.497）、无法被机体生物氧化反应所降解等特点，但其缺点也十分明显。例如，不能耐受高温、高压消毒；硬度较高，不能弯折，可能直接导致内皮细胞损伤；手术切口较大，无法适应小切口手术的发展趋势；

而当时间来到上世纪70年代中期，硅凝胶开始应用在人工晶状体中。与PMMA一样，虽然硅凝胶具有一定优势，例如热稳定性较高，可反复折叠夹持而不出现裂纹、断裂或影响视光学特性，但其作为人工晶状体材料仍然具备明显缺点。例如，屈光力低、易产生静电反应、眼内代谢物易粘附于晶体内，从而使人工晶状体的透明度受到影响；

至于水凝胶人工晶状体，虽然与前两者相比硬度更低、水合性更低（因此比PMMA具有更好的生物相容性），但存在4个明显缺点：一是不适用于手术并发晶体悬韧带或后囊破裂的情况；二是因不能阻止晶体上皮细胞生长，导致需要进行囊截开的病例较多；三是当后囊突然破裂或手术切开时，人工晶状体可能掉入玻璃体；四是具有渗水性，易使污染物残留，某些物质还会附着在镜片的表面，眼内分子较小的新陈代谢产物也可沉淀于镜片的高分子结构中，从而改变人工晶状体的生物相容性和光学性能，降低其透明度。

而当丙烯酸酯出现在历史的舞台上，更具体地来讲是1993年疏水性丙烯酸酯的出现，似乎在一定程度上宣告人们寻找人工晶状体理想材料的阶段性胜利。这是因为疏水性丙烯酸酯在理化性能、生物相容性等方面均表现良好，使得这款材料在上市至今的近30年里成为各大厂商纷纷采用的主流材料。例如国外巨头爱尔康、强生，国内企业爱博医疗等人工晶状体产品均使用疏水性丙烯酸酯材料。

透过人工晶状体的发展史我们不难发现，原材料的特性决定着人工晶状体的临床表现，而原材料的自主研发生产能力，也成为一家人工晶状体企业得以持续发展的核心关键。

但是，令人遗憾的是，全球行业中能够从源头创新独立合成原材料的企业屈指可数。而眼得乐则不仅掌握了全新一代生物材料交联聚烯烃的独家专利，还具备当今主流疏水性丙烯酸酯材料的自主合成能力。在原材料关键环节的优势，为眼得乐的发展扎牢了根基。

疏水性丙烯酸酯人工晶状体在生物、理化性能方面的良好表现，帮助它确立了行业中的主流地位。然而，人们对更理想、更完美清晰视觉的追求却永无停止。

在长期的临床实践中，研究者们发现，疏水性丙烯酸酯人工晶状体的某些特性仍然存在进一步改进、提升的空间。

德国海德堡大学教授、德国白内障学会主席Gerd Auffarth教授曾在欧洲眼科年会上指出，疏水性丙烯酸酯材料内部存有一些微小的气泡易导致晶状体闪辉；在光学方面，疏水性丙烯酸酯无法兼顾高折光率与低色差；相对有限的材料弹性还制约了大光学面（>6.5mm）人工晶状体的生产和微小切口植入手术的要求。

为此，如何找到一款兼具光学、理化、生物学等各方面优异性能、更理想的人工晶状体材料，就成为业界专家数十年来努力追寻的目标。

那，交联聚烯烃表现如何？

第一，交联聚烯烃具有均匀的分子结构和优异的生物相容性，不仅可以避免植入后的慢性炎症，还可完全消除晶状体内部的微小气泡，避免术后闪辉和白斑，降低后发性白内障的发生率。

这一点在ASCRS上发表的研究报告中，得到了实验结果验证——“水环境中的加速老化处理及硅油吸附试验证明交联聚烯烃人工晶状体不易产生闪辉现象，并且其表面不易吸附眼科手术用硅油。”

第二，在光学特性方面，交联聚烯烃同时具有高折射率和高阿贝值，能够有效减少色相差。

“高折射率是因为交联聚烯烃的分子结构包含超过20%的季碳结构。钻石也正是因为拥有超过99%的季碳而成为一种具有高折光指数和高阿贝值（低色散）的材料。“眼得乐研发团队带头人杨州博士曾这样对动脉网解释到。

而在今年的ASCRS大会上，Leonard Pinchuk院士也特别指出：“这款全新生物材料制成的人工晶状体，被实验证实具有非常优异的表面特性及光学性能。该材料研发的晶状体在可见光范围内的透光率好，不仅具有较高的折射率，还具有一定的预防紫外线功能。”

第三，交联聚烯烃具有超高弹性特点，不仅可以制造直径大于6.5mm光学面的人工晶状体，还能够通过更小切口（<2mm）植入，有利于术后恢复，减轻患者痛苦，并有效解决光晕、眩光等问题。

事实上，这款全新一代生物材料的问世，同样充满着困难与挑战。其背后则是一段历时7年的艰辛历程。

据杨州博士介绍，研发的难点主要集中在制作工艺上，解决的方案通常也只有一个——那就是不断试错。而经过7年的不断试错，眼得乐也终于将交联聚烯烃人工晶状体成功送入了临床试验的“大门”。

2021年10月，眼得乐交联聚烯烃人工晶状体正式启动国内临床试验。主要由温州医科大学附属眼视光医院、西安市第四医院·陕西省眼科医院、山东中医药大学附属眼科医院、汕头大学·香港中文大学联合汕头国际眼科中心以及中南大学湘雅医院等联合开展。

在采访中，眼得乐首席医学官彭群博士向动脉网透露了临床试验的最新进展：目前已入组112位患者（对照组与实验组人数各半）。

“我们收到的临床最新反馈是交联聚烯烃人工晶状体植入手术开展得十分顺利，目前为止未发现任何与试验产品相关的不良事件。”彭群博士表示，“我们原计划在今年6月底完成188位患者的入组工作，因受疫情影响，预计有所推迟。但我们仍然在联合合作的临床试验中心一起努力，尽早完成临床受试者入组和试验的全部随访。”

在开展交联聚烯烃人工晶状体国内临床试验的同时，眼得乐也已开始了全球化布局。

具体而言，眼得乐的全球化布局分为两个方面：一是交联聚烯烃人工晶状体本身。据眼得乐创始人郭光旭透露，眼得乐已计划在欧洲和美国启动临床试验，以期在未来获得全球上市许可。

二是交联聚烯烃材料本身，眼得乐将主要以材料供应为主，切入国际上游市场。“目前我们已经与一家美国公司着手商谈合作，可为其提供交联聚烯烃材料以供其进行人工心脏瓣膜等植入性医疗产品的研发和生产。”

在眼得乐全球化布局中，掌握了交联聚烯烃材料全球发明专利权是其最有力的支撑。

“我们凭什么去国外跟别人竞争？因为我们拥有自己的专利权，并且是从原材料合成的自主知识产权。这将让我们更好地开展全球化布局。”郭光旭总结道。

近年来，随着国家对高值医用耗材采购制度改革的深化，以及在鼓励国产替代的大趋势推动下，作为植入性医疗器械赛道之一的人工晶状体，已然迎来了巨大的发展机遇。而材料是人工晶状体产业链的根本源头，掌握了创新型材料核心专利的企业，无异于手握了一张王牌，路更宽，也更长。

参考资料：

1.《不同人工晶体材料的特性》，崔海坡，上海理工大学医疗器械与食品学院，《材料科学与工程学报》，2008年低26卷第3期。

2.《NEW IOL MATERIALS OFFER CLEAR OPPORTUNITY》，Gerd Auffarth，Professor, Heidelberg University, Germany.《EUROTIMES STORIES》.Posted: Tuesday, September 14, 2021.

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