功能化多層一體化組織工程骨軟骨複合支架的研究

《功能化多層一體化組織工程骨軟骨複合支架的研究》是依託西南交通大學，由汪建新擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：功能化多層一體化組織工程骨軟骨複合支架的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：汪建新
• 依託單位：西南交通大學

項目摘要

本項目針對組織工程骨軟骨支架材料種植體構建的骨和軟骨界面結合較差而且種植體與周圍宿主軟骨整合性能不佳等問題，開展組織工程骨軟骨多層一體化支架的研究。本研究將用微納米羥基磷灰石晶體和可降解的非化學計量的PCL納米纖維以及接枝了RGD的硫酸肝素與海藻酸鈉進行複合，以改善材料的力學性能和細胞相容性。同時將基因控釋技術引入組織工程，以實現生長因子的聯合和序貫使用。通過體內外組織工程有效地引導軟骨和骨的形成和實現骨軟骨的重建。通過材料的製備、材料改性對細胞粘附、材料的降解、生長因子的控釋等研究, 確定材料因素對細胞粘附生長、增殖及分化的影響；探明材料的降解、生長因子控釋以及支架在體內的骨軟骨的形成機制和規律,為製備與骨軟骨的重建更匹配、更接近生理代謝特徵的骨軟骨修復材料提供一定的理論依據。

結題摘要

本項目針對制約軟骨組織工程的種子細胞來源有限、增殖傳代能力及誘導的軟骨細胞表型穩定性差以及目前方法製備得到的3D天然高分子基質材料的力學性能和細胞相容性差、降解速度快等問題，開展了不藉助外源細胞的類天然軟骨結構的3D仿生軟骨基質支架材料的研究。本研究用可降解的非化學計量的納米羥基磷灰石晶體和PCL納米纖維以及接枝了RGD的硫酸肝素與海藻酸鈉進行複合對其進行修飾，以改善材料的力學性能和細胞相容性。同時將基因控釋技術引入組織工程，以實現生長因子的聯合和序貫使用。結果證明一體化多次功能支架材料與新形成的軟骨下骨和軟骨實現良好的鍵合。此外，我們提出的生長因子的聯合和順序釋放策略有效地引導了血管、骨和軟骨的形成，加速了骨和軟骨的重建。實驗結果還表明，我們設計的水凝膠支架材料的降解能夠較好地匹配骨和軟骨重建的要求。本研究通過材料的製備、材料改性對細胞粘附、材料的降解、生長因子的控釋和軟骨誘導等研究, 確定了材料因素對細胞粘附生長、增殖及分化的影響；探明了材料的降解、生長因子控釋以及支架在體內的軟骨誘導的機制和規律,為製備與軟骨的重建更匹配、更接近生理代謝特徵的軟骨修復材料提供一定的理論依據。