骨骼是人体最重要的器官之一，具有构成人体支架、协助身体运动、保护关键器官、发挥造血功能、储存钙磷元素等重要作用。骨缺损是指骨的结构完整性被破坏，而骨移植是治疗骨缺损的主要方法，也是目前临床上除输血以外应用最广泛的组织移植，但骨移植中使用的骨修复材料相关研发一直是世界性的难题。理想的骨修复材料需具备来源广泛、生物相容性、可降解性、骨传导能力、骨诱导能力、可塑性及一定的机械强度等特性，随着骨缺损病例的增多，对骨修复材料提出了更高的要求，骨修复材料也成为当下生物医用材料领域研究热点。

一、骨修复材料概况

（一）骨修复材料介绍

骨修复材料指机体骨组织损伤后，应用的对骨组织损伤部位具有一定的修复和再生能力，并且具有良好的组织相容性、可降解性等优良理化特性的材料。

骨修复材料包括天然骨修复材料及人工骨修复材料两大类，其中天然骨修复材料中的自体骨为临床应用的“金标准”，但存在骨量有限、二次创伤及潜在并发症等问题；其余天然骨修复材料存在免疫排斥、疾病传播及伦理等问题；随着人工骨技术的不断进步，人工骨修复材料成为骨移植的新选择。各类骨修复材料特点具体如下：

1.天然骨修复材料

天然骨修复材料分为自体骨、同种异体骨、异种骨、脱钙骨基质四类。

自体骨

来源：自体骨取自于患者本身，常取自颅骨、髂骨、肋骨、腓骨、膝骨、下颌等。

优势：具有良好的生物相容性、优异的骨传导能力和骨诱导能力。

劣势：①骨量有限，难以满足大规模临床应用的需求；②造成患者的额外失血与创伤，增加手术难度与时间成本；③存在潜在并发症的风险。

同种异体骨

来源：取自死亡或被截肢的人体。

优势：良好的骨传导能力。

劣势：①来源有限且存在法律和伦理问题，难以满足大规模临床应用的需求；②具有引起免疫排斥反应、传播疾病、产生延迟愈合和感染等并发症的风险。

异种骨

来源：取自牛、猪等动物。

优势：①来源广泛；②具有良好的骨传导能力。

劣势：①具有引起免疫排斥反应、传播疾病的风险；②高温煅烧等处理方式能够去除免疫原性，但会导致生物可降解性下降。

脱钙骨基质

来源：取自同种异体骨。

优势：具有良好的骨诱导能力。

劣势：①来源有限且存在法律和伦理问题，难以满足大规模临床应用的需求；②受到来源、制备工艺等因素的影响，骨诱导能力在不同产品、相同产品的不同批次间存在较大差异，尚不能控制治疗效果的稳定性；③保留了大量蛋白成分，免疫原性较强，临床使用时产生免疫排斥的风险较高；④机械强度较差，不适合用于承重部位。

2.人工骨修复材料

人工骨修复材料主要可以分为金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、组织工程材料。

金属材料：

来源：多孔钛及钛合金、钛镍合金、钽金属、不锈钢等。

优势：①来源广泛；②具有良好的机械强度，是考虑机械强度时的首选。

劣势：①受到腐蚀时会产生材料性质的改变，产生毒副作用；②存在应力遮挡，人体自身的骨组织可能会由于得不到足够的力学刺激而产生骨质疏松等症状；③不能形成骨整合，存在松脱并对周围组织形成磨损的风险；④临床使用时可塑性较差。

无机非金属材料：

1)生物陶瓷、羟基磷灰石陶瓷、磷酸钙陶瓷等

优势：①来源广泛；②良好的生物相容性及骨传导能力。

劣势：①脆性较大，机械强度较差，不适合用于承重部位；②降解速率通常难以控制或不降解，不利于新骨生长。

2)硫酸钙骨水泥、磷酸钙骨水泥、生物玻璃等

优势：①来源广泛；②具有良好的生物相容性。

劣势：①机械强度较差，不适合用于承重部位；②材料降解过程以物理溶解为主，降解速率通常难以控制，不利于新骨生长。

高分子材料：

来源：胶原蛋白、透明质酸、壳聚糖等天然高分子材料以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯等合成高分子材料。

优势：①来源广泛；②具有良好的生物相容性及骨传导能力；③可根据临床需要调节理化特性和力学特性。

劣势：①存在降解速率与新骨生长速率不匹配的问题；②部分高分子材料降解产物呈酸性，不利于新骨生长。

复合材料：

来源：采用两种或两种以上材料复合而成，通常是指无机材料与高分子材料复合形成的材料。

特点：能够兼具各组分材料的特性，同时可产生组分材料不具备的新特性。

组织工程材料：

来源：通过纳米工程技术、基因工程技术等丰富和提升上述骨修复材料的特性。

优势：①通过纳米工程技术使上述骨修复材料具有与人体骨骼更为相近的微观结构，有利于加强上述骨修复材料的机械强度以及促进蛋白质吸附、细胞粘附和组织增殖分化的能力；②在以上述骨修复材料作为支架材料的基础上，复合种子细胞、生长因子等诱导和促进骨组织修复的活性物质，增强骨诱导能力。

劣势：①目前种子细胞在临床应用中仍受到较多政策限制，临床应用较少；②生长因子在国外的临床应用中曾产生部分问题，作为载体的支架材料的种类以及生长因子与支架材料的结合方式、生长因子的临床使用方式和剂量等关键问题还在研究和发展当中。

（二）骨修复材料发展历程

骨修复材料经历了从天然到人工、从单一到复合、从简单到复杂的特点。

最早17世纪，动物来源的异种骨被用于骨移植，虽然异种骨来源广泛且骨传导能力良好，但种属间抗原的差异性可能引起免疫排斥反应，且具有传播疾病、产生延迟愈合和感染等并发症的风险。高温煅烧等处理方式可以去除异种骨免疫原性，但同时伴随着生物可降解性的丧失。

19世纪初，自体骨首次被用于骨移植，直到现在，自体骨仍然为骨移植临床应用的“金标准”。但因自体骨本身存在着骨量有限、存在潜在并发症的风险等，现今自体骨的临床使用比例在不断降低。

19世纪末，同种异体骨开始应用于临床治疗，成为自体骨的有效替代品，但其同样面临着来源有限、免疫排斥、产生并发症等问题。

因天然骨修复材料存在上述问题，人工骨修复材料成为骨移植的新选择，单一人工骨修复材料逐渐涌现。20世纪30年代，丙烯酸类树脂等人工合成高分子材料开始出现，其理化性能优良、生物相容性佳，主要被应用于骨水泥；20世纪50至60年代，硫酸钙骨水泥、磷酸钙骨水泥、生物玻璃、生物陶瓷等材料出现，其拥有良好的生物相容性和骨整合能力，被用于人工骨制造。

随着材料科学技术的发展，复合型人工骨修复材料逐步得到发展，如聚酰胺/羟基磷灰石复合材料、聚醚醚酮、羟基磷灰石复合材料等，其兼具各组分材料的特性，同时可产生组分材料不具备的新特性。

（三）骨修复材料发展趋势

迄今为止，虽然针对骨修复材料领域涌现了较多品种的产品，但自体骨仍是行业“金标准”，暂无任何一种产品在临床应用效果方面可与其相媲美并实现替代。但整体而言，骨修复材料行业呈现以下趋势：

1.自体骨使用比例不断降低

据统计，我国自体骨的临床使用比例已由2007年的 81.25%下降至2017年的62%；而在医疗技术发展水平较高的美国，2017年自体骨的临床使用比例为45.51%，远低于我国。

来源：奥精医疗招股说明书

2.人工骨临床替代有望加速

我国每年因交通事故和生产安全事故所致创伤骨折、脊柱退行性疾病及骨肿瘤、骨结核等骨科疾病造成骨缺损或功能障碍的患者超600万人。但每年实际使用骨缺损修复材料进行治疗的骨科手术仅约为133万例/年，大量骨缺损患者因各种原因使用自体骨，或者直接不对骨缺损进行专门处理，严重影响了骨愈合效率和术后康复效果。因此，我国骨科临床对于骨缺损修复材料的需求旺盛，且存在巨大的临床需求空缺有待填补。

随着居民人均可支配收入和医保覆盖比例的提升、医生对于人工骨材料认知的深入、人工骨技术的成熟化和多样化，人工骨临床应用将进一步提升。通过NMPA检索“人工骨”得到，国内已注册的人工骨修复材料11项，参与厂商包括正海生物、奥精医疗等；进口已注册人工骨修复材料19项，参与厂商包括微创医疗、美敦力等。具体如下：

来源：NMPA，由亚泰资本收集整理

3.人工骨进一步向复合、仿生方向发展

人工骨主流方向是发展与人体天然骨相似、可诱导骨生长的仿生复合材料，如组织工程类材料，即通过在理想的支架材料上复合种子细胞、生长因子等诱导和促进骨组织修复的活性物质，从而产生在临床应用疗效方面能够取代自体骨的人工骨修复材料。但目前种子细胞类的组织工程材料仍处于研究过程中且受到较多政策限制，临床应用较少；生长因子类的组织工程材料在国外的临床应用中曾产生部分问题，如美敦力的Infuse Bone Graft因需高浓度rhBMP-2生长因子保证骨诱导效果、导致异位骨增生等并发症的副作用，所以如何与支架材料相结合、生长因子临床使用剂量等问题还在研究和发展中。其中可注射组织工程骨，具备微创化、操作简单、术后疼痛小、生物相容性良好等显著优势，拥有良好的应用前景，受到学者、从业者和投资机构的高度重视；但目前可注射性材料仍面临着固定性欠佳、降解较快等不足。

故人工骨修复材料未来的研发重点将是不断优化支架材料的特性以及重点深入发展骨组织工程，并能以非侵害或者微创的方式（可注射）对创伤部位进行修复。

4.药械组合或将成为骨科未来发展新形式

德国外科医生早在40多年前就已开始研究在植入性骨科材料表面涂上一层可缓缓释放抗生素的涂膜，医生将其该材料植入病人体内后，可缓缓释放出微量抗生素从而避免危险的术后感染。迄今为止，欧洲药品管理局（EMA）已批准数十种含有抗生素成分的骨科材料上市，包括骨水泥、人工关节及其他植入式骨科材料产品等。

现今国内已陆续出现药械组合类骨科产品，如正海生物活性生物骨产品，其在载体支架材料上添加骨形态发生蛋白（BMP），从而实现高度的定向修复；固新生的固欣生™Combo产品，其包括药物及可降解固欣生™凝胶成骨支架，在骨形成上的活性可与BMP-2相当；九源基因的rhBMP-2骨修复材料，其通过脂质体包封rhBMP-2从而改良生物相容性以及修复因子的缓释、吸收情况。相较于单一医疗器械产品，药械组合产品在增强药效、减轻药物副作用、预防并发症发生等方面具有明显优势，随着组织工程骨材料发展不断深入，药械组合或将成为骨修复材料领域发展新形式。

二、骨修复材料市场空间

骨修复材料主要应用于骨科、口腔科以及神经外科，临床上针对不同适应症所选择的骨修复材料也不同，整体覆盖人群广。随着人口老龄化加剧、居民人均可支配收入提升和医保覆盖比例的提升，骨修复材料市场空间高速扩容。

根据奥精医疗招股说明书预计，按照出厂价口径计算，2018年全球骨修复材料行业的市场规模为25.8亿美元，预计2026年将达到35.6亿美元，2018—2026年的CAGR为4.1%。

2020年我国骨修复材料行业的市场规模为55.3亿元，2016-2020年的CAGR为17.9%。其中骨科骨缺损修复材料行业的市场规模为28.6亿元，口腔科骨植入材料行业的市场规模为15.2亿元，神经外科颅骨缺损修复材料行业的市场规模为11.5亿元。

预计2023年我国骨修复材料行业的市场规模将达到96.9亿元，其中骨科骨缺损修复材料行业的市场规模将达到53.4亿元，口腔骨植入材料行业的市场规模将达到26.0亿元，神经外科颅骨缺损修复材料行业的市场规模将达到 17.5 亿元。

来源：南方所、奥精医疗招股说明书

详细研究骨科修复材料行业高速增长的背后原因，主要如下：

（一）人口老龄化推动行业需求不断增长

中国居民预期寿命的不断提升以及实行多年的计划生育政策，导致中国人口老龄化持续加剧，2010-2020年，中国65岁以上人口比例从8.9%上升到13.5%，未来这一比例还将继续提升。

来源：国家统计局、东吴证券研究所

（二）人均可支配收入增加,带动居民就诊意愿提升

过去因骨科修复手术费用高昂且医保覆盖比率较低，很多患者更倾向于保守治疗，一定程度上制约了骨修复行业的发展。

随着近年来我国经济高速增长，居民收入稳步提升，与之对应的人均医疗保健消费支出也在持续增加。2020年我国居民人均可支配收入达到 3.22万元，同比增长4.74%，2013-2020年复合增长率为8.4%，我们预计随着我国经济的不断增长，人均可支配收入水平会持续以较快的速度保持增长。

来源：国家统计局、东吴证券研究所

受益于收入的快速增加，我国人均医疗保健支出也在稳健增长。2019年我国人均医疗保健支出达到1902元，同比增长12.9%，2013-2019年复合增长率为13%，2020年受疫情影响略有下降，我们预计随着疫情影响的平缓，医疗保健支出将以较快速度提升，进一步推动医疗卫生需求的不断发展。

来源：国家统计局、东吴证券研究所

（三）国家扶持政策陆续出台促进骨修复行业发展

近年来，我国政府陆续出台了一系列政策鼓励骨修复行业发展：《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》，提出骨修复材料作为国家“十二五”重点布局要取得突破的高端产品，力争促进国产骨修复材料实现技术突破、产品创新；《关于促进健康服务业发展的若干意见》，明确支持医疗器械、新型生物医药材料研发和产业化；要加大政策支持力度，提高具有自主知识产权的医学设备、材料的国内市场占有率和国际竞争力；《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，提出要加快组织器官修复和替代材料及植（介）入医疗器械产品创新和产业化；《“十三五”生物产业发展规划》，提出推动植（介）入产品创新发展，推动生物技术与材料技术的融合等；《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》，明确认定髋/膝/肩等人工关节假体、骨诱导人工骨、人工骨/金属骨固定材料、人工椎间盘等骨植入材料为战略新兴产业重点产品。

（四）临床医生治疗理念更新迭代，促进多样化骨修复材料应用

近年来，随着我国临床医生梯队结构的不断变化，接受新一代治疗理念的医生逐步成为主力，对于新型材料的接受度不断提升。部分医生通过主持和参与相关科研项目提高了对人工骨修复材料的认知水平，进一步促进了人工骨修复材料在临床上的推广和应用，如：2020年，上海交大医学院附属九院课题组和泉州师范学院联合开发新型仿生骨修复材料；2021年3月9日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所转化医学研究与发展中心、北京积水潭医院、由深圳中科精诚医学科技有限公司共同发起的“含镁可降解高分子骨修复材料”项目正式启动多中心临床试验；2021年4月，中国科学院深圳先进技术研究院发布关于含镁功能性骨修复材料研发的学术报告；2021年6月，上海骨科新材料与修复再生工程技术研究中心在上海市第六人民医院正式挂牌成立，该研究中心由市六医院副院长范存义教授领衔。

三、骨修复材料行业市场竞争格局

目前，我国骨修复材料行业主要参与者包括强生、史赛克、美敦力等外资企业以及正海生物、奥精医疗、三友医疗、大博医疗等本土企业，整体呈现出外资垄断、本土企业快速发展的局面。其中骨科方面，中外企业并存、竞争较为分散而激烈；口腔科方面，市场份额主要被盖氏占据，进口替代空间较广；神经外科方面，整体仍以进口为主，进口替代程度较低。

现阶段国内外参与厂商产品多以天然骨或无机、不可降解类人工骨为主，极少有可以实现诱导骨生长的人工骨材料，目前仅美敦力（Infuse Bone）、正海生物（活性生物骨）取得明显研发进展，其中美敦力Infuse Bone已实现销售但存在因BMP-2浓度过高导致异位骨生成的副作用；正海生物活性生物骨暂未取证。

（一）国外厂商

1.美敦力（Medtronic, Inc.）

公司简介：美敦力公司成立于1949年，目前为全球150多个国家的医院、医生、临床医生和患者提供服务，其于2015年超越强生成为了全球最大的医疗器械公司。美敦力下设四个运营板块，分别为心脏和血管组、微创治疗组、恢复疗法组、糖尿病组，其产品涵盖针对心动过缓起搏、心律失常管理、心房心室纤维颤动管理、心力衰竭管理、心脏瓣膜置换、恶性和非恶性疼痛及运动障碍的产品。

 产品线：骨修复产品Infuse™骨移植物、Grafton™脱矿骨基质DBM、Magnifuse™骨移植物、Mastergraft™系列产品。

2.史赛克（Stryker）

公司简介：史赛克是全球最大的骨科及医疗科技公司之一，产品涉及关节置换、创伤、颅面、脊柱、手术设备、神经外科、耳鼻喉、介入性疼痛管理、微创手术、导航手术、智能化手术室及网络通讯、生物科技、医用床、急救推床等。

产品线：骨修复产品 Vitoss Scaffold Synthetic Cancellous Bone Void Filler、 Vitoss Scaffold Foam Bone Graft Material与Vitoss Bioactive (Ba) Injectable。

3.强生-德普伊辛迪思（Depuy Synthes）

公司简介：强生公司是最早进入中国市场的骨科巨头，也是全球最具综合性、业务分布范围广的医疗健康企业之一，业务涉及制药、医疗器材及消费品三大领域。强生公司总部位于美国新泽西州新布仑兹维克市，在全球 60 个国家地区拥有260多家运营公司。

产品线：骨修复产品HEALOS^® 、HEALOS^® Fx与 HEALOS^®II

4.捷迈邦美（Zimmer Biomet）

公司简介：美国捷迈邦美公司创立于1927年，总部位于印第安纳州，公司主要致力于研发涉及、生产并向市场提供骨科关节重建产品，运动医学、生物型、肩肘及创伤产品；脊柱、骨康复、颅脑颌面外科产品，齿科植入物及相关手术产品。公司产品已销往100多个国家和地区，目前全球有员工超过2万人。

产品线：骨移植替代品Puros ^®Ci颗粒移植产品

5.施乐辉（Smith &Nephew）

公司简介：施乐辉（Smith & Nephew）是一家英国跨国医疗设备制造公司，在骨科关节重建、先进伤口管理、运动医学和创伤四大领域处于世界领先地位，其骨科营收全球第四。公司总部位于英国伦敦，在32个国家设有办事处，现拥有约1.5万名员工，产品市场分布于全球100多个国家，先后分别在伦敦交易所和纽约证券交易所上市。

产品线：REGENETEN生物诱导植入物、FAST-FIX FLEX半月板修复系统、Cori骨科手术机器人系统、RI髋关节导航系统等。

6.盖氏（Geistlich）

公司简介：盖氏通过旗下 Geistlich Pharma AG 从事骨骼、软骨和组织再生生物材料，牙科产品以及其他医疗设备和药品的生产和销售。Geistlich Pharma AG 成立于 1851年，总部位于瑞士，通过其在英国、德国、意大利、法国、中国、巴西、韩国、北美、澳大利亚等国家和地区的分销合作伙伴和分支机构销售产品。

产品线：骨修复产品 Bone Grafting Material，Synthetic（口腔科骨修复），Bio Oss® Anorganic Bov ine Bone、Bio Oss® Collagen。

资料来源：Massdevice

（二）国内厂商

1.奥精医疗（688613）

公司简介：北京奥精医药科技有限公司成立于2004年，公司的主要产品为应用于骨科、口腔或骨科、神经外科的矿化胶原人工骨修复产品。公司自成立以来就主要围绕矿化胶原人工骨修复材料领域进行研究与开发，于2011年推出了矿化胶原人工骨修复材料医疗器械产品，完成了矿化胶原人工骨修复材料的临床转化和产业化，并建立了具有完整知识产权的体外仿生矿化技术平台。

产品线：三款骨修复材料产品，包括“骼金”“齿贝”“颅瑞”。

来源：奥精医疗招股说明书

2.正海生物（300653）

公司简介：正海生物成立于2003年，是一家专业从事生物再生材料的研发、生产与销售的企业。公司的产品，分为软组织修复材料（牛真皮即止脱细胞工艺AMD）和硬组织修复材料（牛松质骨脱细胞技术），其中软组织修复材料为公司的第一大主营业务，占比达到92%。软组织修复材料包括口腔修复膜（2007年取得产品注册证）、生物膜（2007年取得产品注册证）和皮肤修复膜；硬组织修复材料，包括骨修复材料（2015年取得产品注册证）等，其中海奥^®骨修复材料主要应用于牙（颌）骨缺损的填充和修复，活性生物骨产品为企业“以医疗器械作用为主的药械组合产品”，目前暂未获批上市。

产品线：海奥^®口腔修复膜、海奥^®皮肤修复膜、海奥^®骨修复材料、活性生物骨。

来源：正海生物招股说明书

3.固新生科技

公司简介：固新生为领晟医疗旗下专注于骨科的子公司，为行业内少见的骨科药械组合公司，其针对牙槽骨、硬骨及软骨生长进行药械布局，目前公司新药Lidoderm®已提交NMPA上市申请。

母公司领晟医疗是一家新靶点创新药研发商，专注于肿瘤、骨科、消化科、炎症以及疫苗等医疗领域，业务涉及美国、加拿大、德国、法国等国家，曾获华海药业（600521.SH）、光大尊富、国聚投资、海盛投资、盛宇黑科、科创投、深圳瑞享源等多家知名投资机构投资。

产品线：Lidoderm^®、BBT02/LH021、BBT04/AN04、BBT08、BBT06 / Regroth^® dental kit、固欣生™ Dental、固欣生™ Combo、固欣生™ Bone Graft、固欣生™ Combo不同组分产品系列。

来源：固欣生科技

4.国纳科技

公司简介：四川国纳科技有限公司成立于2001年，是一家专注于生物医用材料及其制品的高新技术企业，是四川省首批建设创新型十佳重点培育企业，四川省重大科技成果转化工程示范项目承担单位。公司核心产品n-HA/PA66骨修复系列产品是国家“863”项目的产业化转化，开发出了一系列的骨科制品，申请相关专利24项，并获得多项国家、省市级荣誉称号。

产品线：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66骨充填材料（n-HA/PA66）、可吸收结扎夹、一次性使用穿刺器

5.卫达生物

公司简介：公司成立于2018年，位于杭州，是一个人工骨产品研发商，致力于可降解生物材料研发与制造平台，专注于骨修复及皮肤填充产品的应用开发。公司自主研发出中国首款具有可任意塑型、促骨生长的柔性多孔骨修复材料。

6.博恩生物

公司简介：西安博恩生物科技有限公司是国内一家3D打印人工骨提供商。公司集生物增材制造技术、增材制造设备、纳米生物医用材料和制品及相关产业研究、开发、生产、销售、服务于一体，以生物三维打印纳米羟基磷灰石活性骨支架为目标，利用自主研发的多孔生物支架增材制造成型机和多孔生物支架材料，研制出了全骨仿生术前诊断模型、牙齿隐形矫正器、人工骨钉、骨板、植入骨水泥等多项产品，将增材制造技术应用于骨填充、修复、替代和整形等临床领域。

产品线：纳米级羟基磷灰石（HA）与有机生物墨水、全仿生人工骨、骨板、骨水泥、无托槽隐形矫治器、术前彩排仿生人体骨模型。

四、投资展望

1、随着人口老龄化不断加剧、居民可支配收入日益增加，进一步带动就诊意愿的提升，骨修复材料领域的需求旺盛，骨修复材料市场空间高速扩容。

2、目前骨修复市场仍为国外厂商所垄断、进口替代需求强烈，国内企业正处于前期布局、快速发展阶段。

3、自体骨作为行业“金标准”仍存在着来源不足、二次伤害等风险，骨修复行业仍存在着巨大的临床需求空缺亟待优质人工骨材料来填补。随着临床医生治疗理念的更新迭代，人工骨修复材料在临床应用的渗透率将不断提升。

4、人工骨修复材料中尤以可诱导骨生产的组织工程类材料最有可能在临床应用疗效方面能够与自体骨相媲美，现阶段临床应用仍为空白，建议重点关注。

5、随着骨修复材料不断向多样化、仿生化、复合型发展，药械组合类产品将不断涌现且逐渐成熟，建议提前关注布局药+械多管线产品的行业玩家。

文章来源：亚泰资本