破壁!科技突破从0到1--青岛医生邢泉生:造出中国原研“类生物合金”,发布全球收款心脏封堵器

2026-06-26

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2026年5月30日,在青岛,一场由中国医药生物技术协会主办、国家心血管病专家委员会微创心血管外科专业委员会提供学术支持的学术活动上,一种名为“类生物合金”的可显影、可吸收、高弹性、高韧性医用生物新材料,及其首款产品“一体式全轮廓显影可降解心脏PFO封堵器(VisiBioX™-PFO)”面向全球正式发布,同步启动全国多中心临床试验。它标志着中国临床医生从一线需求出发,反向打通了材料合成、器械设计、精密制造到产业化落地的全链条,在世界级“卡脖子”难题上取得了原创性突破。而站在这扇“破开”的门前的是北京大学人民医院青岛医院心外科专家邢泉生教授——一个用20年时间将自己“逼”成材料科学家的临床医生。

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VisiBioX™-PFO心脏封堵器已进入临床试验阶段


临床痛点

一个被“压”了20年的问题

卵圆孔未闭(PFO)是一种常见的心脏结构异常。据统计,约四分之一的成年人存在此情况,可导致不明原因脑卒中、偏头痛等严重并发症。经皮介入封堵术是主要治疗手段。

本世纪初,金属封堵器进入中国。它能堵住心脏上的“小洞”,却有一个致命缺陷——两个金属盘片死死压住心脏壁间隔,可能压迫心脏传导束,导致患者发生传导阻滞甚至猝死。

邢泉生最早接触这一器械时,便洞察到问题根源:发明者是放射科医生,将心脏的缺损视为二维平面。而心脏是三维结构——有长、有宽,还有深度。他提出,封堵器的设计不应是“夹”,而应是“撑”。将封堵器由“两个盘片夹紧”改为“腰部支撑、盘片锚定”的工字型结构,使腰部恰好匹配缺损的深度,两个盘片仅负责固定。

这一设计上的改动,显著降低了心脏传导阻滞这一最凶险并发症的发生率。此后,该设计逐步成为全球标准。邢泉生团队将临床经验发表于美国《胸心血管外科杂志》——心外科领域最具影响力的期刊之一,实现了中国心外科技术的早期“反向输出”。然而,金属封堵器的其他弊端依然存在:终生残留、金属过敏、远期磨蚀。患者常问:“这东西在我心脏里一辈子?”邢泉生无法给出满意回答。他萌生了一个更彻底的方向:让封堵器完成任务后自行消失,如同建筑完工后拆除脚手架。

这一方向,他在20年前的全国学术会议上便已提出。此后十余年,国内外陆续出现可吸收封堵器产品,但邢泉生发现它们大多是将金属丝简单替换为可吸收缝线,X光下不显影,需额外铆接金属显影点;多种材料组装,降解周期不同步,存在结构解体风险。他曾多次在学术会议上指出这些问题,但始终没有人真正做出他设想中的那种材料。“没有人真正在做我设想的真正改变痛点的材料。”邢泉生说。最终,他做出一个常人难以理解的决定:自己动手。

自主攻关

从零开始的高分子材料之旅

邢泉生带领一群学医的研究生,从最基础的高分子化学概念学起——共聚、交联、分子设计、材料改性。他秉持一个朴素的科学直觉:乳酸类材料可从液态做到骨钉般坚硬,其间必然存在一个同时具备弹性、韧性与刚性的状态。“当前没找到那个点,不代表它不存在。”

团队先后与国内多所高校的材料学院、化工学院、高分子学院开展合作。经费投入,研究生进驻,数年过去,未能取得实质性突破。在那之后,邢泉生决定撤回所有派驻高校的研究生,自建实验室,自主合成。早期试验屡屡碰壁,转机出现在新冠疫情期间的一个深夜。他收到学生发来的一段视频:一段淡黄色材料被拉伸数倍后,瞬间回弹,形似皮筋。弹性目标达成。

此后,团队系统攻克了高韧性、高强度与X光显影三大难题。在显影技术上,他们没有采用传统的向材料中掺入金属颗粒的方法,而是通过化学键将具有显影功能的特定分子直接接枝到高分子主链上,使显影元素均匀分布于整个材料,不脱落、不析出。高弹性、高韧性、高强度、可显影——四个目标同时达成。这种综合性能媲美合金、却能完全被人体吸收的新材料,被命名为“类生物合金”。

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“类生物合金”的医用生物新材料


回顾这一阶段,邢泉生将动力归结为六个字:兴趣、责任、执着。“兴趣里边就有责任。你明明知道可以做,不去做就觉得对不起良心。”他说。

产业化落地

一场漫长的攻坚

材料合成了,但将其制成可植入人体的封堵器,还需跨越一体结构设计、成型模具、输送系统、夹持器械等一系列工程化难关。

与市面上“拉丝编织”的可吸收封堵器不同,邢泉生团队从一开始就选择了难度更高的“一体成型”路线。这意味着必须设计并制造出精度达零点零几毫米的模具,以实现封堵器的一体化结构。最初,邢泉生拿着用餐巾纸、牙签、吸管和胶水糊出来的概念模型,四处寻找模具加工方。他先后联系过佛山、苏州等地的模具作坊,费用高昂且精度难以保证。

一个偶然的机会,他在青岛市人大代表调研活动中参观了位于莱西的点石文具公司。看到圆珠笔笔尖的精密模具,他将手机里的封堵器图纸展示给对方。公司被他的执着所打动,组织工程师团队为他设计了第一版模具。

输送系统的夹持钳子同样经历了漫长的迭代。最初的设计“一打弯就松”,导致封堵器在释放过程中可能脱落,造成灾难性后果。问题困扰了团队数月,最终邢泉生在一次灵感中想到:将钳子的锁死方向反转,在打弯的同时完成反向旋转锁紧。工程师按此思路改进,问题得以解决。“到现在,这个系统的每一个环节,我都碰过壁。比如,目前我们一个型号的模具编号是69号,就代表了它经历了69次改造,最终才成型为产品级。”邢泉生说。正是这种对每一个细节的精益求精,使得整套器械最终实现了从实验室到人体的跨越。

面向未来

一个可吸收的新时代

目前,基于“类生物合金”材料研发的VisiBioX™-PFO心脏封堵器已进入全国十余个大的中心临床试验阶段。产品设计降解周期为一年——与组织自然愈合时间相匹配。植入后一年左右,封堵器逐渐降解,被患者自身组织完全替代,体内不留任何异物。

邢泉生估算,未来产品上市后,如果能进入国家医保目录,患者负担将大大降低。“成年人里PFO检出率很高,以前病人没发病,你跟他说放个金属疙瘩进去,他肯定不接受。现在可吸收、可降解,预防脑卒中、预防偏头痛,大家就愿意了。”他说。这项技术不仅限于心脏封堵器,人工硬脑膜、人工肌腱、防粘连生物膜、食管支架、气管支架、生物活性补片等多个领域的应用已取得初步成果。邢泉生团队用“类生物合金”打开的那扇门,后面是一条更广阔的走廊。

/ 新闻延伸 /

“青岛破壁”

中国绝大多数城市的科研转化生态都面临同样的课题:如何让创新要素真正流动起来?如何在尊重市场规律的同时,为“怪才”留出成长空间?

2026年5月发布的《青岛市推动成果转化产业高质量发展行动方案(2026年—2030年)》明确提出“支持产学研医协同创新”,推动重点领域关键核心技术突破。青岛科创大走廊已启动建设,致力于打造科技创新与产业创新深度融合的重要载体。青岛高新区设立三只总规模23亿元的母基金,以资本撬动创新;青岛市专精特新企业融链固链建链常态化行动,以平台驱动产业链。

这些举措的成效,最终要看一个根本指标:能否催生更多像“类生物合金”一样“闯开一扇门”的成果。邢泉生团队的案例证明,当一个临床医生的执着与一座城市的创新生态形成共振时,真正的原创就会发生。

本版撰稿 青岛早报/观海新闻记者 徐小钦 院方供图


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