《具有誘導活性的聚谷氨酸基軟骨組織工程支架研究》是依託上海大學，由尹靜波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：具有誘導活性的聚谷氨酸基軟骨組織工程支架研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：尹靜波
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
組織工程為臨床修復軟骨缺損提供一種新的治療方法。本項目擬通過活化接枝手段將生長因子骨形態蛋白（BMP）引入到聚谷氨酸中，以聚谷氨酸-g-BMP為主體材料，通過原位靜電絡合和活化交聯法分別構建具有誘導效應、細胞黏附性良好、力學性能優良、支架降解與組織再生相匹配的聚谷氨酸-g-BMP/殼聚糖/膠原軟骨組織工程複合支架。揭示複合支架組成及結構與力學性能、降解性能和生物性能關係，對軟骨細胞和骨髓間充質幹細胞在材料上的黏附與增殖進行定性、定量評價，探索接枝BMP誘導骨髓間充質幹細胞成軟骨效應，同時利用構建的細胞-支架複合物進行兔關節軟骨缺損修復實驗，並利用組織學、免疫酶聯等方法檢測修復效果。本課題通過接枝方法解決生長因子進入體內後彌散、降解而導致的利用率低問題，原位靜電絡合和活化交聯法保證製備結構和性能均一的複合支架，聚谷氨酸和殼聚糖的水溶性有利於膠原和生長因子的引入。
結題摘要
本研究從聚L-谷氨酸苄酯（PBLG）、聚L-谷氨酸（PLGA）的放大合成開始，以乙二胺，二正己胺，二環己基胺和三乙胺作為引發劑引發γ-苄基-L-谷氨酸-N-內羧酸酐（BLG NCA）的開環聚合合成PBLG。通過對L929成纖維原細胞的培養和MTT法研究， 證實PBLG和PLGA具有良好的生物相容性。PLGA功能化獲得具有調節細胞行為的PLGA嵌段共聚物。本研究合成了聚丙烯酸-聚L-谷氨酸(PAA-PLGA) 和聚乙二醇-聚L-谷氨酸（PEG-PLGA）嵌段共聚物，並在聚乳酸（PLA）表面層層自組裝PLGA及其嵌段共聚物與CS聚電解質多層膜，研究結果表明組裝PLGA聚電解質多層膜能促進細胞在PLA表面的粘附與增殖。與PLGA相比，PAA-PLGA 可進一步提高細胞粘附性，但是細胞增殖能力有所降低。PEG-PLGA對細胞具有抗粘附作用。在這些工作基礎上，本研究利用PLGA的羧基和CS氨基的靜電作用，構建出PLGA和CS的聚電解質複合物，經過冷凍乾燥得到一種多孔材料。從組成成分和組分相互作用角度模擬細胞外基質，獲得本身具有調節細胞分化和組織發生作用的誘導活性材料。為探索該材料在組織工程中的套用，研究了脂肪幹細胞在材料上的體外粘附、擴增和分化，並對兔關節軟骨缺損進行了修復。12周后體內良好的修復效果表明，PLGA/CS聚電解質支架具有誘導活性。為進一步模擬脂肪幹細胞向軟骨分化所需三維微團體系， 以NHS和EDC為活化劑活化PLGA的羧基，再與CS反應製備了PLGA/CS化學交聯水凝膠，經過冷凍乾燥得到支架材料，該材料能模擬軟骨細胞天然的生長環境，支持細胞成團培養，具有明顯的誘導活性。研究表明該支架更利於脂肪幹細胞向軟骨細胞分化。最後探索製備了多孔PLGA/CS微載體。以平均粒徑為47.5±5.4μm的殼聚糖多孔微載體為模板，將其浸泡在37℃下PLGA溶液中，通過靜電作用組裝形成PLGA/CS微載體。與殼聚糖微載體比較，PLGA/CS多孔微載體能有效地促進細胞黏附和增殖。將微載體植入皮下8周后，發現載有軟骨細胞的PLGA/CS微載體比CS微載體產生更多的軟骨基質。 結果表明PLGA/CS微載體可以作為軟骨再生的可注射細胞載體。
