项目名称

基于可控电化学沉积技术的组织功能膜研发及制备

二〇二二年制项目创业计划书

博大创新生物医疗

1.2行业描述、项目背景、目标产品及应用领域

本项目以电化学沉积为平台技术，可制备一系列性能优异的医用组织薄膜。

目前，以口腔修复膜和高透明人工角膜为主要产品研发方向。

1.2.1口腔修复膜

（1）行业描述

伴随着种植牙技术的发展，牙列缺损问题得到了较大程度的解决。然而，因

牙周病或老龄化等特殊情况引起的种植区骨量不足却极大地降低了种植修复的

成功率。引导骨再生技术（GuidedBoneRegeneration，GBR）是解决这一临床难

题的最有效方法之一，在软组织和骨缺损区域之间建立生物屏障，阻止非成骨组

织的快速长入，避免干扰成骨，保证迁移速度较慢的成骨相关细胞可优先长入并

优势生长，从而引导缺损区骨组织的快速修复。目前临床常用的口腔修复膜主要

有以下四类：

①不可吸收性合成高分子膜材料：以膨体聚四氟乙烯（ePTFE）为主要代表，

如商品名Cytoplast?TXT-、Cytoplast?Ti-等系列，但此类材料表面粗糙而

利于细菌附着，容易引起感染和炎症反应，影响治疗效果。

②不可吸收性金属膜材料：以金属钛（Ti）为主的金属薄膜材料，密度低、

重量轻且机械强度和刚性高，并能耐受高温和腐蚀，但其异物感严重，且需要二

次手术移除，现已较少使用。

③可吸收性合成高分子膜材料：以聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚

乙醇酸（PGA）等为代表的脂肪族聚酯高分子，如商品名Epi-Guide?、Vicryl?、

Atrisorb?等系列，可加工性好，但缺乏刚性和稳定性，同时可沥率物会对成骨以

及愈合造成不利影响。

④可吸收性天然高分子膜材料：以胶原蛋白、明胶、壳聚糖为代表，如商品

名Bio-Gide?、Biomend?、Periogen?等系列，生物安全性高，体内可降解。瑞士

盖氏公司的Bio-Gide?在中国市场占有率高达70%，但其不备诱导成骨活性，因

此常需要与无机类的骨粉合用，这不仅增加了治疗成本（口腔膜与骨粉的终端价格基本在1:1），且在口腔内狭窄区域的可操作性也很差。此外，胶原基产品不

但成本高，且一般不具备抗菌能力，易于因感染而导致治疗失败。

综上，开发能具备屏障功能、诱导成骨活性功能、抗菌功能，同时成本低廉

的国产口腔修复膜迫在眉睫。

（2）项目背景

壳聚糖（Chitosan,CS）是一种从虾蟹壳中提取的天然多糖类物质，具有良好

的生物降解性、生物相容性和抑菌活性，已被美国食品药品监督管理局（FDA）

批准用于临床使用。羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HAP）是一种微溶于水的弱碱

性（pH=7～9）磷酸钙盐，具有骨传导性，能与骨紧密结合，但纯纳米粉体或浆

料成型困难。若将其分散到CS高分子相中，形成有机-无机复合材料，则能优势

互补，这为研发兼具抗菌和促成骨活性的GBR膜材料提供了新思路。

目前，人们尝试多种方法如静电纺丝、溶剂浇铸等技术制备具有双层或者梯

度结构的医用组织膜，但这些方法存在结构控制难、工艺流程杂及环境污染大等

问题。电化学沉积（EDP）是通过电信号触发高分子在电极表面发生溶胶-凝胶转

变，并能实现可控组装的一种新型制膜技术。CS是第一种通过该手段成膜的生

物高分子，当对阴极施加电压后，附近的氢离子得到电子变成氢气逸出，使得周

围环境pH值升高，当高于CS的pKa6.3时，可促使其发生溶胶-凝胶相转变，

在阴极表面形成致密的凝胶薄膜。在此基础上，在CS溶液中加入HAP进行共

沉积，HAP释放出的少量离子也可发挥盐效应，通过影响CS分子链间的紧密堆

砌程度而制备多孔薄膜，并保证HAP在膜中的均匀分布。最终经二步沉积即可

快速制备致密/多孔的CS-HAP不对称复合膜；同时，通过盐效应和电化学参数

的调整，可精确调控膜的物理结构。

（3）目标产品及应用领域

利用EDP制备的结构不对称多功能壳聚糖-纳米羟基磷灰石膜（E-Gide），

该产品将对标市售的胶原基口腔膜（Bio-Guide?、海奥?），用于有骨增量诉求病

症的口腔手术，比如种植牙，牙槽骨植骨，外科辅助正畸皮质骨切开，牙槽突裂

植骨修复等。

1.2.2高透明人工角膜

（1）行业描述世界卫生组织发布全球约有万名角膜盲患者，其中我国因各种角膜病

致盲的患者已超过万，且大部分为青壮年劳动者。角膜移植是帮助患者重见

光明的最主要方法，面对角膜供体的严重不足，人工角膜为解决上述问题提供了

新思路，可用以替代病变后的浑浊角膜或修复受损角膜，使患者恢复一定视力。

患者可以根据需要选择移植面积和厚度而不再受供体局限。目前，常用的人工角

膜主要有两类：

①人工角膜假体：以波士顿人工角膜为代表，通过穿透性角膜移植的方式

植入受体眼中，其角膜供体植片像三明治一样被夹在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

前板和PMMA或钛后板之间。前板上的中央镜柱是整个装置的光学部分，后板

上的小孔可使房水通过，运输营养物质。但是，“波士顿型”人工角膜不适用于

大多数角膜基质病变的病例，且存在诸多术后并发症如组织坏死和溶解、角膜增

生、感染性眼内炎等，应用范围十分有限。

②猪脱细胞角膜基质：以艾欣瞳?和优得清?为代表，作为生物补片进行角

膜板层修复，其具有优良的生物相容性，但为了获得理想的脱细胞效果，并保留

原有的组织结构，通常需要多种方法联合应用，如反复冻融法、高静压法、去污

剂处理法、酸碱处理法、酶降解法等，工艺复杂，可控性差；且猪角膜基质经脱

细胞处理以后会出现厚度增加、透明度下降等问题，同时未除去干净的细胞和

DNA残留物也会激发宿主的免疫反应，形成新生血管，导致应用效果不佳。

综上，开发一套具有高透光、高生物安全性及修复有效性的定制化人工角膜

显得尤为重要。

（2）项目背景

胶原蛋白分子是人体组织和器官的结构基石，也是天然角膜组织的主要成分。

因此，组织相容性和生物活性优异的胶原可有效降低宿主的免疫排斥反应，避免

新生血管长入和材料浊化，是最理想的人工角膜原材料。胶原基人工角膜虽有报

道，但通常缺乏与天然角膜类似的光学透明性。这是由于胶原分子在中性溶液中

的自组装倾向于发生原纤维的聚集而形成更大尺寸的纤维结构，且排列松散无规，

因此产生了不透明或半透明的胶原材料。

为此，可通过电化学沉积技术（EDP），在电场的牵引下诱导I型胶原蛋白

分子进行可控组装，呈现紧密且短程取向的有序排列，并通过电荷中和引发分子链间的相互作用而促使其发生溶胶-凝胶转变，进而得到具有优异光学透明度的

胶原基质材料。此外，可通过设计与受体角膜曲率一致的模板电极，利用EDP技

术制得宏观结构可控的弧形材料以满足角膜替代物对屈光度的要求。

（3）目标产品及应用领域

本项目拟利用EDP技术制备高透明度、高生物相容性的胶原人工角膜（E

Colcornea）。该产品将对标市售的猪脱细胞角膜基质（艾欣瞳?、优得清?），应

用于感染性角膜炎、眼外伤和大泡性角膜病变中的角膜修复。

二、关键技术和产品

1.技术研究内容

1.1技术路线

（1）产品实施技术路线

如图1所示，项目产品要经历系统研发，中试放大，型式检测，临床评价和

注册的整个过程，销医院、诊所以及合作经销商。项目团队经

历10余年时间掌握了电化学沉积制膜技术，优化了制备和放大工艺，实现了电

沉积膜从分子排列、取向等微观构象，到孔隙率、孔径等微观结构，再到尺寸、

厚度等宏观属性方面的精准调节。同时，研究并解决了材料沉积过程中的气泡控

制、沉积物料密度分布、物料转化利用率等问题，实现了可控、稳定、经济、高

效地制备各种医用功能组织膜。

图1.项目产品实施技术路线

（2）产品研发技术路线本项目以天然大分子（壳聚糖及胶原）为主要原料，电化学沉积为主要技术

平台，快速制备宏观/微观结构可控的医用活性薄膜材料。主要技术路线有：电化

学沉积平台的搭建、沉积液配置和工艺参数调整三部分。

如图2所示，设计多通道电化学沉积设备和大尺寸工作电极（钛片为工作电

极，铂丝为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极）。将壳聚糖（CS）酸性溶液作为

电解液，利用恒电流沉积技术，先制备致密CS薄膜。再通过在沉积液中加入纳

米羟基磷灰石控（HAP）调节溶液中盐的类型和浓度后，进行第二步沉积，制得

一面为CS基致密层，一面为CS+HAP基疏松多孔层的不对称骨组织引导膜（E

Gide）。

图2.多功能口腔修复膜（E-Gide）研发技术路线

如图3所示，设计多通道电化学沉积设备和定制化工作电极（钛片为工作电

极，铂丝为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极）。将胶原（COL）酸性溶液作为

电解液，通过低温电沉积一步制得曲率/厚度可调的COL基高透明人工眼角膜

（E-Colcornea），经后处理固定其胶原纤维的定向排列结构，保证其在应用过程

中的高透明性，及高力学强度，实现可缝合固定。图3.高透光胶原人工角膜（E-Colcornea）研发技术路线

1.2技术创新点

（1）基于盐效应的电化学沉积精细调控技术

盐效应指利用盐分所电离的负电离子与正电性壳聚糖（CS）间产生的静电屏

蔽效应，以改变CS分子链末端距而调节其在溶液中的构象，从而控制其在电沉

积过程中分子链间的堆砌紧密程度，进而实现电沉积膜孔结构、孔隙率和孔径的

精确调控。此外，一些具有生物活性的盐在诱导产生多孔结构的同时，还能提供

相应的生物学功能，如羟基磷灰石的加入使E-Gide多孔面拥有更佳的促成骨活

性。

（2）可控胶原自组装电化学沉积技术

胶原纤维在角膜基质层中特定的空间排列顺序能够起到衍射栅栏的作用，从

而为角膜组织提供优异的光学透明度。然而，胶原分子在体外的自组装常倾向于

发生原纤维的聚集而形成更大的纤维结构，且排列松散无规，导致了材料的不透

明或半透明。而电化学技术可在时间和空间上对电信号的施加进行精准控制，可

实现材料从纳米微观尺度（小于1μm）到宏观尺度（大于1mm）上的可控调

节，能控制小尺寸的胶原微纤维（20nm至30nm）进行紧密且短程有序的取向

排列，并通过调节电解液的pH值至其等电点，促使其在电极表面发生溶胶-凝

胶转变，进而制得高生物相容性和高透光率的胶原薄膜。此外，通过设计模板电

极，可实现人工角膜曲率的个性化定制。

1.3技术优势（1）绿色环保，精准可控，快速高效。电化学技术是利用分子间的弱相互

作用诱导成型，可最大限度保留天然大分子的活性。同时，反应过程的控制精度

高、调控范围广，可实现成品材料在性能和结构上的多维可控调节。反应快速高

效，易于放大，且不涉及化学反应，绿色环保无污染。技术壁垒高，具有较强市

场竞争力。

（2）应用范围广，利于平台性的技术开发。带电分子均可响应外加电场信

号而进行自组装，甚至诱导带电单元取向，从而构建多尺度的各向异性材料。

2.产品与产业化基础

2.1目标产品及竞品对比

2.1.1多功能口腔修复膜（E-Gide）

本项目利用电化学技术，制备结构不对称多功能壳聚糖-纳米羟基磷灰石口腔

修复膜。其中壳聚糖致密层在形成物理屏障的同时，还可发挥抗菌活性，避免伤

口感染。复合羟基磷灰石的疏松层可加速诱导成骨相关细胞生长。主要用于有骨

增量诉求病症的口腔手术，比如种植牙，牙槽骨植骨，外科辅助正畸皮质骨切开，

牙槽突裂植骨修复等。该产品将主要对标市场占比达70%的Bio-Gide?膜，其不

仅价格昂贵，而且缺乏诱导成骨的活性功能和抑菌能力，两者对比如表1所示：

表1.E-Gide膜与临床产品Bio-Gide?的性能对照

2.1.2高透光胶原人工角膜（E-Colcornea）本项目通过电化学沉积工艺和定制化电极板，制备曲率可控的高透光性胶

原角膜。胶原可发挥其优异的生物相容性，降低宿主的免疫排斥反应，避免新

生血管长入和材料浊化，保持服役期内的高透明性。此外，胶原的高生物活性

可提升上皮化速率，加速角膜前板层修复，最后能与宿主组织融合，恢复角膜

正常厚度。该产品主要对标商用的脱细胞基质角膜，如艾欣瞳?和优得清?，应

用于感染性角膜炎、眼外伤、大泡性角膜病变中的角膜修复。但脱细胞基质角

膜的生产流程复杂，需要多种方法联合应用，且经过脱细胞处理以后会出现厚

度增加、透明度下降的问题。相比之下，本产品工艺简单，成型可控性好，免

疫反应小，不会引起材料浊化，且能加速组织修复，缩短治疗周期，两者对比

如表2所示：

表2.E-Colcornea膜与临床产品优得清?的性能对照

2.2产业化成熟度

2.2.1多功能口腔修复膜（E-Gide）

明确了所用壳聚糖和羟基磷灰石的各项特性，如分子量、脱乙酰度等。对电

流强度、沉积时间等制备工艺条件进行了明确和优化。完成了体内外安全性和有

效性评价，并与业内金标准Bio-Gide?膜进行对比，经动物实验证明了E-Gide膜

在抑菌活性以及体内成骨活性等方面的优势，并申请了相关专利。目前已完成相

关中试生产设备的设计及采购，并尝试了中试放大生产，通过放大电极，单台设

备可在5分钟内制备尺寸为25cm×25cm的E-Gide膜，并形成了一套完整的

生产工艺控制文件。在此基础上，验证了产品性能要求，建立了完整的生产质量

管理体系和准确、有效的产品质量检测方法，制定了多项产品的技术要求及企业标准，并已委托四川医疗器械生物材料和制品检验中心有限公司完成多个生物

学评价工作，转移至苏州后可直接进行批量生产送检。

图4.（a）E-Gide的实物图及疏松层、致密层的电镜照片；（b）E-Gide的力学性

能、细胞相容性及溶血性能；（c）颅骨缺损模型的构建及E-Gide膜的体内成骨

活性评价；（d）放大后的电极板及成品膜展示；（e）E-Gide的中试包装展示。2.2.2高透光胶原人工角膜（E-Colcornea）

明确了所用胶原的类型、分子量等。优化并确定了电流强度、沉积时间等制

备工艺条件，并通过设计个性化工作电极，稳定制备出了具有高透明性且特定曲

率的胶原人工角膜。完成了体内外安全性和有效性评价，与商用猪脱细胞角膜基

质类人工角膜“优得清?”进行对比，经动物实验，证明了E-Colcornea的生物相

容性、稳定性以促组织愈合性，并申请了相关专利。目前已购买多通道电极设备，

正在进行中试转换及尝试放大生产。

图5.（a）E-Colcornea的实物图及透光性能；（b）角膜缺损模型构建及E-Colcornea

移植后的白光裂隙灯及荧光素钠染色观察；（c）8周后的组织学分析。三、市场定位与营销策略

1.市场定位

1.1市场规模及增长趋势

如图6（a）所示，年种植牙数量超万颗，-年间的复合增

长率约为46%。据不完全统计，平均10例中就有1-2例需要使用到口腔修复膜

进行骨增量手术，市场规模巨大。如图6（b）所示，年市场规模预计可超

40亿元。（来源：中国口腔医疗行业报告（））目前在国内口腔修复材料市

场中，瑞士Bio-Gide?膜独占约70%。近年来，以正海生物为代表的国产口腔膜

正逐步替代Bio-Gide?膜，未来进口替代的空间十分庞大。因此，价格低廉，且

兼具抑菌和成骨活性的壳聚糖基不对称结构E-Gide膜无疑将具有较大竞争力，

正式投产后5年内市场占比预计可达20%，实现约8亿元的销售份额。

图6.（a）-中国种植牙市场规模及增长趋势；（b）-中国口

腔修复膜市场规模及增长趋势

年需要进行角膜修复的角膜感染患者存量约万，并以每年新增7万

例的速度增长，整体刚需市场约为15亿元。（来源：新三板智库角膜修复材料

行业专题报告（））目前，由于技术壁垒高及应用难度大，竞品相对较少，

国内仅有三款脱细胞基质角膜修复产品获批上市，商品名为“艾欣瞳?”，“优

得清?”和“皓尔?”，市场空间相对较大。而角膜修复材料最为关键的要素是材

料本身，相比猪脱细胞基质类角膜，胶原基的E-Colcornea角膜在胶原蛋白框架

相似性、免疫原性等方面更具优势。因此，透光性和生物相容性更佳的胶原类人工角膜具有更大的市场竞争力，正式投产后5年内市场占比预计可达30%，实

现约4.5亿元的销售份额。

1.2目标客户

E-Gide口腔修复膜医院的口腔外科，适用于牙周和牙槽骨

软硬组织的修复。主要面向需要进行种植牙、牙周病、正畸、唇腭裂等手术中涉

及到有骨增量诉求的患者。

E-Colcornea人工角膜医院的眼科，适用于药物治疗无效需

要进行板层角膜移植的感染性角膜炎患者，其中以角膜感染未击穿患者最为刚需，

溃疡期患者较为刚需。

2.营销策略

2.1经销策略

（1）合作销售：利用与威高集团及本团队合作公司的良好关系，同时发挥

制造成本低的优势，前期以让利的方式借助其多达家医院的销售通道和微商

平台进行合作推广，力争在产品上市后的一年内打开华东、华北、华南区域市场。

紧接着，与全国各大经销商开展战略合作，力求实现销售网络全国覆盖。

（2）树立标杆客户：利用本团队与上海交通医院（口腔

正畸科主任医师、种植科主任医师）、复旦大医院

（眼科主任医师）、医院（口腔科副主任医师）等

医院已建立的合作关系，实现从点到面，医院向到全国院

线的覆盖，逐步积累口碑，建立固定客户群体。

（3）会议推广：委托本团队首席顾问中国生物材料学会理事长

在中国生物材料大会、中国口腔医学学术大会、中国眼科学术大会、中国再生医

学材料大会等重要相关会议上进行宣传介绍，并依托华东理工大学和上海大学两

大平台进行学术推广。同时，通过AdvancedFunctionalMaterials、ScienceAdvances

等国际知名杂志对相关产品的技术特色和性能优势进行介绍。

2.2定价策略在产品上市初期，以国内外龙头企业的产品售价为依据，通过相对较低的价

格打开市场，后续可通过提供增值服务，如产品升级或是个性化定制等，提高并

形成相应的价格体系。

E-Gide膜定价拟定是Bio-Gide?膜（约元/张）的30%，约元/片。

E-Colcornea人工角膜拟定是“优得清?”、“艾欣瞳?”（约00元/片）的50%，

约元/片。

四

2.未来十年的长期目标

年（第四年）扩大GBR口腔膜的产能，并逐步铺设全国的销售网络，

力争实现营收万元，往后每年以至少20%的速度递增，争取在5年内将市

场占有率提升至20%以上，打破Bio-Gide膜的垄断地位。同时，不断对产品进

行迭代升级，并逐步向骨膜、硬脑膜等其它引导组织再生膜产品线方向开发，进

一步拓宽应用范围，最终推动国产高端GBR膜产品的迅速发展。

大力发展人工角膜项目，力争成为国内首家高透明胶原基人工角膜产品供应

商，填补空白。年（第四年）取得三类医疗器械注册证和生产许可证后，

年（第五年）正式投产销售，预计营收达万元，年（第六年）实

现营收万元，往后每年以至少20%的速率递增，争取在5年内将市场占有率提升至30%以上，推动人工角膜行业的更新换代，让胶原基人工角膜逐渐取代

猪脱细胞角膜基质，成为角膜病患者的首选，并争取以可靠的产品质量开拓海外

市场，成为行业领军和标杆。

同时，进一步完善电沉积功能化平台，拓宽电沉积技术的应用面，争取以这

一新兴技术解决生物材料领域内的诸多卡脖子问题。不断探索并开发新的产品线，

力争成为电沉积膜领域的领军型供应商，以及电沉积技术研发服务提供商，争做

一流企业。

五、财务情况、融资情况与风险预估

3.风险预估

3.1项目风险因素

3.1.1管理风险

随着企业和地区间人才竞争的日趋激烈，存在核心技术人员流失和核心知识

产权失密的风险；三类医疗器械产品报证注册周期长、流程复杂，存在因管理体

系不完善而影响申报进度的风险。

3.1.2市场风险

国家政策、行业环境等诸多因素的变化均增加了市场的不确定性，能否把握

市场脉搏，抢占市场先机并如期占领市场份额，存在较大的风险，主要有价格风

险、竞争风险和需求风险。此外，任何产品都有时限性，因此从设计到商品化投

放市场的时间不能太长，必须把握机会迅速发展。3.1.3资金管理风险

本次募集资金从项目开始筹划到交付使用将有一定的周期，涉及的环节也较

多，如果投资管理不善，突破预算，可能会拖延项目进度，或因出现一些不可抗

力的意外事件而影响项目如期实现。

3.2风险规避对策

3.2.1管理风险规避措施

建立严格的技术保密工作制度，与所有员工签署《保密协议》，对核心技术

人员的离职作出严格的竞业限制规定；通过提升薪酬绩效、发展空间、股票期权

等多种方式，增强员工的工作积极性及企业认同感。此外，本项目配备了一支多

学科交叉的产学研相结合的研发队伍，熟悉医疗器械产品报批流程，可很大程度

上降低管理风险。

3.2.2市场风险规避对策

本公司将充分发挥电化学技术创新的优势，生产附加值高且符合市场需求的

产品，并利医院资源，借助顾问团队的力量，迅速提升业内知

名度，尽快打开市场，同时发挥产品在价格和性能方面的双重优势，有效规避因

带量采购等政策所带来的市场风险。

3.2.3资金管理风险规避对策

公司将建立起严格的资金管理制度，严格研发资金的使用与审批；加强技术

升级、生产销售等环节的高效性和可控性；建立有效的财务风险预警系统和财务

监管机制来实现财务风险的预警与规避。

项目名称

基于可控电化学沉积技术的组织功能膜研发及制备

二〇二二年制项目创业计划书

1.2行业描述、项目背景、目标产品及应用领域

本项目以电化学沉积为平台技术，可制备一系列性能优异的医用组织薄膜。

目前，以口腔修复膜和高透明人工角膜为主要产品研发方向。

1.2.1口腔修复膜

（1）行业描述

伴随着种植牙技术的发展，牙列缺损问题得到了较大程度的解决。然而，因

牙周病或老龄化等特殊情况引起的种植区骨量不足却极大地降低了种植修复的

成功率。引导骨再生技术（GuidedBoneRegeneration，GBR）是解决这一临床难

题的最有效方法之一，在软组织和骨缺损区域之间建立生物屏障，阻止非成骨组

织的快速长入，避免干扰成骨，保证迁移速度较慢的成骨相关细胞可优先长入并

优势生长，从而引导缺损区骨组织的快速修复。目前临床常用的口腔修复膜主要

有以下四类：

①不可吸收性合成高分子膜材料：以膨体聚四氟乙烯（ePTFE）为主要代表，

如商品名Cytoplast?TXT-、Cytoplast?Ti-等系列，但此类材料表面粗糙而

利于细菌附着，容易引起感染和炎症反应，影响治疗效果。

②不可吸收性金属膜材料：以金属钛（Ti）为主的金属薄膜材料，密度低、

重量轻且机械强度和刚性高，并能耐受高温和腐蚀，但其异物感严重，且需要二

次手术移除，现已较少使用。

③可吸收性合成高分子膜材料：以聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）、聚

乙醇酸（PGA）等为代表的脂肪族聚酯高分子，如商品名Epi-Guide?、Vicryl?、

Atrisorb?等系列，可加工性好，但缺乏刚性和稳定性，同时可沥率物会对成骨以

及愈合造成不利影响。

④可吸收性天然高分子膜材料：以胶原蛋白、明胶、壳聚糖为代表，如商品

名Bio-Gide?、Biomend?、Periogen?等系列，生物安全性高，体内可降解。瑞士

盖氏公司的Bio-Gide?在中国市场占有率高达70%，但其不备诱导成骨活性，因

此常需要与无机类的骨粉合用，这不仅增加了治疗成本（口腔膜与骨粉的终端价格基本在1:1），且在口腔内狭窄区域的可操作性也很差。此外，胶原基产品不

但成本高，且一般不具备抗菌能力，易于因感染而导致治疗失败。

综上，开发能具备屏障功能、诱导成骨活性功能、抗菌功能，同时成本低廉

的国产口腔修复膜迫在眉睫。

（2）项目背景

壳聚糖（Chitosan,CS）是一种从虾蟹壳中提取的天然多糖类物质，具有良好

的生物降解性、生物相容性和抑菌活性，已被美国食品药品监督管理局（FDA）

批准用于临床使用。羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HAP）是一种微溶于水的弱碱

性（pH=7～9）磷酸钙盐，具有骨传导性，能与骨紧密结合，但纯纳米粉体或浆

料成型困难。若将其分散到CS高分子相中，形成有机-无机复合材料，则能优势

互补，这为研发兼具抗菌和促成骨活性的GBR膜材料提供了新思路。

目前，人们尝试多种方法如静电纺丝、溶剂浇铸等技术制备具有双层或者梯

度结构的医用组织膜，但这些方法存在结构控制难、工艺流程杂及环境污染大等

问题。电化学沉积（EDP）是通过电信号触发高分子在电极表面发生溶胶-凝胶转

变，并能实现可控组装的一种新型制膜技术。CS是第一种通过该手段成膜的生

物高分子，当对阴极施加电压后，附近的氢离子得到电子变成氢气逸出，使得周

围环境pH值升高，当高于CS的pKa6.3时，可促使其发生溶胶-凝胶相转变，

在阴极表面形成致密的凝胶薄膜。在此基础上，在CS溶液中加入HAP进行共

沉积，HAP释放出的少量离子也可发挥盐效应，通过影响CS分子链间的紧密堆

砌程度而制备多孔薄膜，并保证HAP在膜中的均匀分布。最终经二步沉积即可

快速制备致密/多孔的CS-HAP不对称复合膜；同时，通过盐效应和电化学参数

的调整，可精确调控膜的物理结构。

（3）目标产品及应用领域

利用EDP制备的结构不对称多功能壳聚糖-纳米羟基磷灰石膜（E-Gide），

该产品将对标市售的胶原基口腔膜（Bio-Guide?、海奥?），用于有骨增量诉求病

症的口腔手术，比如种植牙，牙槽骨植骨，外科辅助正畸皮质骨切开，牙槽突裂

植骨修复等。

1.2.2高透明人工角膜

（1）行业描述世界卫生组织发布全球约有万名角膜盲患者，其中我国因各种角膜病

致盲的患者已超过万，且大部分为青壮年劳动者。角膜移植是帮助患者重见

光明的最主要方法，面对角膜供体的严重不足，人工角膜为解决上述问题提供了

新思路，可用以替代病变后的浑浊角膜或修复受损角膜，使患者恢复一定视力。

患者可以根据需要选择移植面积和厚度而不再受供体局限。目前，常用的人工角

膜主要有两类：

①人工角膜假体：以波士顿人工角膜为代表，通过穿透性角膜移植的方式

植入受体眼中，其角膜供体植片像三明治一样被夹在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）

前板和PMMA或钛后板之间。前板上的中央镜柱是整个装置的光学部分，后板

上的小孔可使房水通过，运输营养物质。但是，“波士顿型”人工角膜不适用于

大多数角膜基质病变的病例，且存在诸多术后并发症如组织坏死和溶解、角膜增

生、感染性眼内炎等，应用范围十分有限。

②猪脱细胞角膜基质：以艾欣瞳?和优得清?为代表，作为生物补片进行角

膜板层修复，其具有优良的生物相容性，但为了获得理想的脱细胞效果，并保留

原有的组织结构，通常需要多种方法联合应用，如反复冻融法、高静压法、去污

剂处理法、酸碱处理法、酶降解法等，工艺复杂，可控性差；且猪角膜基质经脱

细胞处理以后会出现厚度增加、透明度下降等问题，同时未除去干净的细胞和

DNA残留物也会激发宿主的免疫反应，形成新生血管，导致应用效果不佳。

综上，开发一套具有高透光、高生物安全性及修复有效性的定制化人工角膜

显得尤为重要。

（2）项目背景

胶原蛋白分子是人体组织和器官的结构基石，也是天然角膜组织的主要成分。

因此，组织相容性和生物活性优异的胶原可有效降低宿主的免疫排斥反应，避免

新生血管长入和材料浊化，是最理想的人工角膜原材料。胶原基人工角膜虽有报

道，但通常缺乏与天然角膜类似的光学透明性。这是由于胶原分子在中性溶液中

的自组装倾向于发生原纤维的聚集而形成更大尺寸的纤维结构，且排列松散无规，

因此产生了不透明或半透明的胶原材料。

为此，可通过电化学沉积技术（EDP），在电场的牵引下诱导I型胶原蛋白

分子进行可控组装，呈现紧密且短程取向的有序排列，并通过电荷中和引发分子链间的相互作用而促使其发生溶胶-凝胶转变，进而得到具有优异光学透明度的

胶原基质材料。此外，可通过设计与受体角膜曲率一致的模板电极，利用EDP技

术制得宏观结构可控的弧形材料以满足角膜替代物对屈光度的要求。

（3）目标产品及应用领域

本项目拟利用EDP技术制备高透明度、高生物相容性的胶原人工角膜（E

Colcornea）。该产品将对标市售的猪脱细胞角膜基质（艾欣瞳?、优得清?），应

用于感染性角膜炎、眼外伤和大泡性角膜病变中的角膜修复。

二、关键技术和产品

1.技术研究内容

1.1技术路线

（1）产品实施技术路线

如图1所示，项目产品要经历系统研发，中试放大，型式检测，临床评价和

注册的整个过程，销医院、诊所以及合作经销商。项目团队经

历10余年时间掌握了电化学沉积制膜技术，优化了制备和放大工艺，实现了电

沉积膜从分子排列、取向等微观构象，到孔隙率、孔径等微观结构，再到尺寸、

厚度等宏观属性方面的精准调节。同时，研究并解决了材料沉积过程中的气泡控

制、沉积物料密度分布、物料转化利用率等问题，实现了可控、稳定、经济、高

效地制备各种医用功能组织膜。

图1.项目产品实施技术路线

（2）产品研发技术路线本项目以天然大分子（壳聚糖及胶原）为主要原料，电化学沉积为主要技术

平台，快速制备宏观/微观结构可控的医用活性薄膜材料。主要技术路线有：电化

学沉积平台的搭建、沉积液配置和工艺参数调整三部分。

如图2所示，设计多通道电化学沉积设备和大尺寸工作电极（钛片为工作电

极，铂丝为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极）。将壳聚糖（CS）酸性溶液作为

电解液，利用恒电流沉积技术，先制备致密CS薄膜。再通过在沉积液中加入纳

米羟基磷灰石控（HAP）调节溶液中盐的类型和浓度后，进行第二步沉积，制得

一面为CS基致密层，一面为CS+HAP基疏松多孔层的不对称骨组织引导膜（E

Gide）。

图2.多功能口腔修复膜（E-Gide）研发技术路线

如图3所示，设计多通道电化学沉积设备和定制化工作电极（钛片为工作电

极，铂丝为对电极，Ag/AgCl电极为参比电极）。将胶原（COL）酸性溶液作为

电解液，通过低温电沉积一步制得曲率/厚度可调的COL基高透明人工眼角膜

（E-Colcornea），经后处理固定其胶原纤维的定向排列结构，保证其在应用过程

中的高透明性，及高力学强度，实现可缝合固定。图3.高透光胶原人工角膜（E-Colcornea）研发技术路线

1.2技术创新点

（1）基于盐效应的电化学沉积精细调控技术

盐效应指利用盐分所电离的负电离子与正电性壳聚糖（CS）间产生的静电屏

蔽效应，以改变CS分子链末端距而调节其在溶液中的构象，从而控制其在电沉

积过程中分子链间的堆砌紧密程度，进而实现电沉积膜孔结构、孔隙率和孔径的

精确调控。此外，一些具有生物活性的盐在诱导产生多孔结构的同时，还能提供

相应的生物学功能，如羟基磷灰石的加入使E-Gide多孔面拥有更佳的促成骨活

性。

（2）可控胶原自组装电化学沉积技术

胶原纤维在角膜基质层中特定的空间排列顺序能够起到衍射栅栏的作用，从

而为角膜组织提供优异的光学透明度。然而，胶原分子在体外的自组装常倾向于

发生原纤维的聚集而形成更大的纤维结构，且排列松散无规，导致了材料的不透

明或半透明。而电化学技术可在时间和空间上对电信号的施加进行精准控制，可

实现材料从纳米微观尺度（小于1μm）到宏观尺度（大于1mm）上的可控调

节，能控制小尺寸的胶原微纤维（20nm至30nm）进行紧密且短程有序的取向

排列，并通过调节电解液的pH值至其等电点，促使其在电极表面发生溶胶-凝

胶转变，进而制得高生物相容性和高透光率的胶原薄膜。此外，通过设计模板电

极，可实现人工角膜曲率的个性化定制。

1.3技术优势（1）绿色环保，精准可控，快速高效。电化学技术是利用分子间的弱相互

作用诱导成型，可最大限度保留天然大分子的活性。同时，反应过程的控制精度

高、调控范围广，可实现成品材料在性能和结构上的多维可控调节。反应快速高

效，易于放大，且不涉及化学反应，绿色环保无污染。技术壁垒高，具有较强市

场竞争力。

（2）应用范围广，利于平台性的技术开发。带电分子均可响应外加电场信

号而进行自组装，甚至诱导带电单元取向，从而构建多尺度的各向异性材料。

2.产品与产业化基础

2.1目标产品及竞品对比

2.1.1多功能口腔修复膜（E-Gide）

本项目利用电化学技术，制备结构不对称多功能壳聚糖-纳米羟基磷灰石口腔

修复膜。其中壳聚糖致密层在形成物理屏障的同时，还可发挥抗菌活性，避免伤

口感染。复合羟基磷灰石的疏松层可加速诱导成骨相关细胞生长。主要用于有骨

增量诉求病症的口腔手术，比如种植牙，牙槽骨植骨，外科辅助正畸皮质骨切开，

牙槽突裂植骨修复等。该产品将主要对标市场占比达70%的Bio-Gide?膜，其不

仅价格昂贵，而且缺乏诱导成骨的活性功能和抑菌能力，两者对比如表1所示：

表1.E-Gide膜与临床产品Bio-Gide?的性能对照

2.1.2高透光胶原人工角膜（E-Colcornea）本项目通过电化学沉积工艺和定制化电极板，制备曲率可控的高透光性胶

原角膜。胶原可发挥其优异的生物相容性，降低宿主的免疫排斥反应，避免新

生血管长入和材料浊化，保持服役期内的高透明性。此外，胶原的高生物活性

可提升上皮化速率，加速角膜前板层修复，最后能与宿主组织融合，恢复角膜

正常厚度。该产品主要对标商用的脱细胞基质角膜，如艾欣瞳?和优得清?，应

用于感染性角膜炎、眼外伤、大泡性角膜病变中的角膜修复。但脱细胞基质角

膜的生产流程复杂，需要多种方法联合应用，且经过脱细胞处理以后会出现厚

度增加、透明度下降的问题。相比之下，本产品工艺简单，成型可控性好，免

疫反应小，不会引起材料浊化，且能加速组织修复，缩短治疗周期，两者对比

如表2所示：

表2.E-Colcornea膜与临床产品优得清?的性能对照

2.2产业化成熟度

2.2.1多功能口腔修复膜（E-Gide）

明确了所用壳聚糖和羟基磷灰石的各项特性，如分子量、脱乙酰度等。对电

流强度、沉积时间等制备工艺条件进行了明确和优化。完成了体内外安全性和有

效性评价，并与业内金标准Bio-Gide?膜进行对比，经动物实验证明了E-Gide膜

在抑菌活性以及体内成骨活性等方面的优势，并申请了相关专利。目前已完成相

关中试生产设备的设计及采购，并尝试了中试放大生产，通过放大电极，单台设

备可在5分钟内制备尺寸为25cm×25cm的E-Gide膜，并形成了一套完整的

生产工艺控制文件。在此基础上，验证了产品性能要求，建立了完整的生产质量

管理体系和准确、有效的产品质量检测方法，制定了多项产品的技术要求及企业标准，并已委托四川医疗器械生物材料和制品检验中心有限公司完成多个生物

学评价工作，转移至苏州后可直接进行批量生产送检。

图4.（a）E-Gide的实物图及疏松层、致密层的电镜照片；（b）E-Gide的力学性

能、细胞相容性及溶血性能；（c）颅骨缺损模型的构建及E-Gide膜的体内成骨

活性评价；（d）放大后的电极板及成品膜展示；（e）E-Gide的中试包装展示。2.2.2高透光胶原人工角膜（E-Colcornea）

明确了所用胶原的类型、分子量等。优化并确定了电流强度、沉积时间等制

备工艺条件，并通过设计个性化工作电极，稳定制备出了具有高透明性且特定曲

率的胶原人工角膜。完成了体内外安全性和有效性评价，与商用猪脱细胞角膜基

质类人工角膜“优得清?”进行对比，经动物实验，证明了E-Colcornea的生物相

容性、稳定性以促组织愈合性，并申请了相关专利。目前已购买多通道电极设备，

正在进行中试转换及尝试放大生产。

图5.（a）E-Colcornea的实物图及透光性能；（b）角膜缺损模型构建及E-Colcornea

移植后的白光裂隙灯及荧光素钠染色观察；（c）8周后的组织学分析。三、市场定位与营销策略

1.市场定位

1.1市场规模及增长趋势

如图6（a）所示，年种植牙数量超万颗，-年间的复合增

长率约为46%。据不完全统计，平均10例中就有1-2例需要使用到口腔修复膜

进行骨增量手术，市场规模巨大。如图6（b）所示，年市场规模预计可超

40亿元。（来源：中国口腔医疗行业报告（））目前在国内口腔修复材料市

场中，瑞士Bio-Gide?膜独占约70%。近年来，以正海生物为代表的国产口腔膜

正逐步替代Bio-Gide?膜，未来进口替代的空间十分庞大。因此，价格低廉，且

兼具抑菌和成骨活性的壳聚糖基不对称结构E-Gide膜无疑将具有较大竞争力，

正式投产后5年内市场占比预计可达20%，实现约8亿元的销售份额。

图6.（a）-中国种植牙市场规模及增长趋势；（b）-中国口

腔修复膜市场规模及增长趋势

年需要进行角膜修复的角膜感染患者存量约万，并以每年新增7万

例的速度增长，整体刚需市场约为15亿元。（来源：新三板智库角膜修复材料

行业专题报告（））目前，由于技术壁垒高及应用难度大，竞品相对较少，

国内仅有三款脱细胞基质角膜修复产品获批上市，商品名为“艾欣瞳?”，“优

得清?”和“皓尔?”，市场空间相对较大。而角膜修复材料最为关键的要素是材

料本身，相比猪脱细胞基质类角膜，胶原基的E-Colcornea角膜在胶原蛋白框架

相似性、免疫原性等方面更具优势。因此，透光性和生物相容性更佳的胶原类人工角膜具有更大的市场竞争力，正式投产后5年内市场占比预计可达30%，实

现约4.5亿元的销售份额。

1.2目标客户

E-Gide口腔修复膜医院的口腔外科，适用于牙周和牙槽骨

软硬组织的修复。主要面向需要进行种植牙、牙周病、正畸、唇腭裂等手术中涉

及到有骨增量诉求的患者。

E-Colcornea人工角膜医院的眼科，适用于药物治疗无效需

要进行板层角膜移植的感染性角膜炎患者，其中以角膜感染未击穿患者最为刚需，

溃疡期患者较为刚需。

2.营销策略

2.1经销策略

（1）合作销售：利用与威高集团及本团队合作公司的良好关系，同时发挥

制造成本低的优势，前期以让利的方式借助其多达家医院的销售通道和微商

平台进行合作推广，力争在产品上市后的一年内打开华东、华北、华南区域市场。

紧接着，与全国各大经销商开展战略合作，力求实现销售网络全国覆盖。

（2）树立标杆客户：利用本团队与上海交通医院（口腔

）、复旦大医院

（眼科主任医师卢奕）、医院（口腔科副主任医师谢蟪旭）等

医院已建立的合作关系，实现从点到面，医院向到全国院

线的覆盖，逐步积累口碑，建立固定客户群体。

（3）会议推广：委托本团队首席顾问中国生物材料学会理事长刘昌胜院士

在中国生物材料大会、中国口腔医学学术大会、中国眼科学术大会、中国再生医

学材料大会等重要相关会议上进行宣传介绍，并依托华东理工大学和上海大学两

大平台进行学术推广。同时，通过AdvancedFunctionalMaterials、ScienceAdvances

等国际知名杂志对相关产品的技术特色和性能优势进行介绍。

2.2定价策略在产品上市初期，以国内外龙头企业的产品售价为依据，通过相对较低的价

格打开市场，后续可通过提供增值服务，如产品升级或是个性化定制等，提高并

形成相应的价格体系。

E-Gide膜定价拟定是Bio-Gide?膜（约元/张）的30%，约元/片。

E-Colcornea人工角膜拟定是“优得清?”、“艾欣瞳?”（约00元/片）的50%，

约元/片。

四

2.未来十年的长期目标

年（第四年）扩大GBR口腔膜的产能，并逐步铺设全国的销售网络，

力争实现营收万元，往后每年以至少20%的速度递增，争取在5年内将市

场占有率提升至20%以上，打破Bio-Gide膜的垄断地位。同时，不断对产品进

行迭代升级，并逐步向骨膜、硬脑膜等其它引导组织再生膜产品线方向开发，进

一步拓宽应用范围，最终推动国产高端GBR膜产品的迅速发展。

大力发展人工角膜项目，力争成为国内首家高透明胶原基人工角膜产品供应

商，填补空白。年（第四年）取得三类医疗器械注册证和生产许可证后，

年（第五年）正式投产销售，预计营收达万元，年（第六年）实

现营收万元，往后每年以至少20%的速率递增，争取在5年内将市场占有率提升至30%以上，推动人工角膜行业的更新换代，让胶原基人工角膜逐渐取代

猪脱细胞角膜基质，成为角膜病患者的首选，并争取以可靠的产品质量开拓海外

市场，成为行业领军和标杆。

同时，进一步完善电沉积功能化平台，拓宽电沉积技术的应用面，争取以这

一新兴技术解决生物材料领域内的诸多卡脖子问题。不断探索并开发新的产品线，

力争成为电沉积膜领域的领军型供应商，以及电沉积技术研发服务提供商，争做

一流企业。

五、财务情况、融资情况与风险预估

3.风险预估

3.1项目风险因素

3.1.1管理风险

随着企业和地区间人才竞争的日趋激烈，存在核心技术人员流失和核心知识

产权失密的风险；三类医疗器械产品报证注册周期长、流程复杂，存在因管理体

系不完善而影响申报进度的风险。

3.1.2市场风险

国家政策、行业环境等诸多因素的变化均增加了市场的不确定性，能否把握

市场脉搏，抢占市场先机并如期占领市场份额，存在较大的风险，主要有价格风

险、竞争风险和需求风险。此外，任何产品都有时限性，因此从设计到商品化投

放市场的时间不能太长，必须把握机会迅速发展。3.1.3资金管理风险

本次募集资金从项目开始筹划到交付使用将有一定的周期，涉及的环节也较

多，如果投资管理不善，突破预算，可能会拖延项目进度，或因出现一些不可抗

力的意外事件而影响项目如期实现。

3.2风险规避对策

3.2.1管理风险规避措施

建立严格的技术保密工作制度，与所有员工签署《保密协议》，对核心技术

人员的离职作出严格的竞业限制规定；通过提升薪酬绩效、发展空间、股票期权

等多种方式，增强员工的工作积极性及企业认同感。此外，本项目配备了一支多

学科交叉的产学研相结合的研发队伍，熟悉医疗器械产品报批流程，可很大程度

上降低管理风险。

3.2.2市场风险规避对策

本公司将充分发挥电化学技术创新的优势，生产附加值高且符合市场需求的

产品，并利医院资源，借助顾问团队的力量，迅速提升业内知

名度，尽快打开市场，同时发挥产品在价格和性能方面的双重优势，有效规避因

带量采购等政策所带来的市场风险。

3.2.3资金管理风险规避对策

公司将建立起严格的资金管理制度，严格研发资金的使用与审批；加强技术

升级、生产销售等环节的高效性和可控性；建立有效的财务风险预警系统和财务

监管机制来实现财务风险的预警与规避。