《三維直寫仿生纖維支架雙向誘導牙周組織重構的研究》是依託南京大學，由孫衛斌擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：三維直寫仿生纖維支架雙向誘導牙周組織重構的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫衛斌
- 依託單位：南京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
牙周炎是成人失牙最主要的原因。在控制感染的基礎上重建牙周組織是牙周病治療的最終目標。然而迄今為止，牙骨質及其與牙周膜界面的修復再生還未能實現，牙周組織再生治療技術尚不成熟。我們在前期研究中，採用靜電紡絲技術製備了具有良好生物相容性的納米羥基磷灰石塗層PCL/膠原纖維膜。同時獲得一種新的重組牙骨質結構蛋白rhCEMP1，證實其具有誘導幹細胞定向成牙骨質細胞分化、抑制向成骨細胞方向分化的作用。本項目擬在此基礎上，採用三維直寫電紡技術，製備具有牙周膜主纖維結構特徵的PCL/膠原三維多孔膜，在其兩面分別負載誘導成牙骨質細胞和成纖維細胞分化的細胞因子rhCEMP1和rhGDF5，形成具有雙向誘導功能的三維多孔支架材料，複合牙周膜細胞膜片技術，實現工程化牙周組織的構建。本項目針對牙周炎患者牙周組織重建的問題，首次提出三維支架膜工程化牙周組織構建的新途徑，為實現臨床實用性牙周組織重構新技術打下基礎。
結題摘要
牙周病是一種影響廣泛的高發病，理想的牙周再生，應同時包括牙骨質、牙周膜和牙槽骨的再生。牙骨質的再生是是目前的牙周組織複合體恢復研究中的熱點和難點，是牙骨質-牙周膜界面結構再生的先決條件，因此必須採用特異性生長因子誘導牙骨質再生。靜電紡絲技術製備仿細胞外基質結構的微-納尺度的超細纖維膜，無紡布結構的纖維膜能夠促進幹細胞的骨相分化而取向結構的纖維膜能夠促進幹細胞韌帶相關基因的表達。研究結果：（1）通過大腸桿菌表達系統得到可與CEMP1抗體特異性結合的rhCEMP1，分子量為34kDa。此蛋白誘導人牙周膜細胞後可使其CEMP1 mRNA 表達量升高，證明大腸桿菌原核表達和Ni柱純化可以獲得濃度及純度較高並具有生物活性的CEMP1蛋白。（2）在仿生生物礦化體系觀察濃度範圍為0~100 μg/ml 的CEMP1對HA晶體48小時生長過程的調控作用，確定CEMP1在體外可以通過提高局部濃度誘導排列整齊的HA晶體形成。（3）通過選用ACP緩釋載藥系統合成rhCEMP1/ACP納米緩釋顆粒。分析四種rhCEMP1/ACP納米緩釋顆粒的載藥量和包封率的關係以及釋放譜，數據表明主要有三種釋放方式，首日爆釋、第一周慢型釋放以及一周后的後期快型釋放，可以針對牙骨質再生的實際需要選用合適的釋放譜型的rhCEMP1/ACP納米緩釋顆粒。（4）通過靜電紡絲的方法獲得了具有多孔納米結構，表面粗糙度高，親水性良好的復相ACP/PCL/COL支架。通過rhCEMP1/ACP/PCL/COL支架在體外與PDLC共同培養7天，可抑制PDLC增殖；促進成牙骨質細胞分化因子CAP和CEMP1表達，抑制成骨細胞分化因子OCN和OPN表達。（5）通過搭建近場靜電紡絲裝備，獲取取向纖維絲/無紡布纖維絲，發現近場電紡能夠製備間距走向可控的取向纖維絲，定向誘導牙周膜幹細胞的有序排列，而幹細胞的形態能夠進一步影響細胞的分化方向，取向纖維結構可能能夠在牙周膜韌帶仿生再生當中套用。（6）成功搭建取向纖維膜製備裝置並獲取取向纖維膜，hPDLCSc 能在纖維膜上較好的黏附、增殖，且隨著培養時間的延長，取向結構的纖維膜能夠顯著影響細胞形態與排列。
