仿生細胞外基質,簡稱仿生ECM,是通過化學合成或生物工程技術,模擬自然細胞外基質(ECM)的組成、結構和功能,構建出的人工ECM。ECM由膠原蛋白、纖維蛋白、糖胺聚糖等多種生物大分子構成,作為細胞生活的三維環境,ECM不僅提供細胞物理支撐,還參與信號傳導、細胞分化、粘附、遷移等生物學過程。
仿生ECM具有優異的可定制性、生物相容性、可降解性、安全性等特點,在組織工程、再生醫學、藥物遞送、三維細胞培養、美容護膚等領域均具有廣泛的應用前景。近幾十年來,受益于仿生ECM材料的發展和應用,組織工程、再生醫學等領域實現了巨大進步。
在組織工程、再生醫學領域,仿生ECM可制備仿生ECM支架、仿生ECM肝臟、仿生ECM腎臟等,進而用于皮膚、軟骨、血管、心臟等復雜組織的再生及功能重建;在藥物遞送領域,仿生ECM材料具有可控釋放、靶向遞送等特點;在美容護膚領域,仿生ECM具有內源性抗衰老、深層滋潤、調理皮膚狀態等作用。
根據新思界產業研究中心發布的《
2024-2029年中國仿生細胞外基質(仿生ECM)行業市場深度調研及發展前景預測報告》顯示,仿生ECM技術及研發壁壘高,規模化生產難度大,但經過多年發展,目前仿生ECM已經實現商業化量產。在全球市場上,仿生ECM市場布局企業有美國默克公司、Smith&Nephew公司、瀚凝醫療科技有限公司、湖南美柏生物醫藥有限公司、南京博康生物科技有限公司等。其中瀚凝醫療自主研發的仿生細胞外基質ECMhydro系列材料,是全市場唯一具有3D結構的仿生細胞外基質再生活性生物材料。
仿生ECM分為天然細胞外基質、人造細胞外基質、天然改性細胞外基質三種,三者各具特點。天然細胞外基質提取困難、批間差異較大,但其與細胞所處的自然環境最為接近;人造細胞外基質成分確定、應用安全,但研究投入高;與天然細胞外基質、人造細胞外基質相比,天然改性細胞外基質在應用安全性、價格、來源等方面相對適中。
新思界
行業分析人士表示,預計2024-2029年,全球三維細胞培養市場將以15.0%左右的年均復合增長率增長。仿生ECM是實現三維細胞培養的核心材料,隨著三維細胞培養市場迅速發展,仿生ECM市場需求將持續釋放,此外組織工程、再生醫學、美容護膚等領域發展,也將為仿生ECM市場發展帶來廣闊空間。為實現仿生ECM更廣泛應用,個性化設計、功能化設計、性能優化將成為仿生ECM市場重要探索方向。