《多級結構仿生型關節軟骨/骨一體化修復體的研究》是依託華南理工大學，由王迎軍擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：多級結構仿生型關節軟骨/骨一體化修復體的研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：王迎軍
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目以關節軟骨/骨組織共同移植修復模型為基礎，提出多級結構一體化修復體促進複合組織共同修復的新理念。通過對修復體多級組分、多級結構的仿生設計，利用三維連續互穿網路結構實現修復體的多級結構一體化。該修復體在關節軟骨損傷修復過程中能同時介導成骨細胞和成軟骨細胞在材料表面的不同區域粘附、遷移、增殖和分化，促進關節軟骨和與之相聯繫的軟骨下骨協同修復，維持細胞功能正常，保持組織結構穩定，避免由於單一組織損傷導致的複合組織結構持續破壞，並引起組織功能不可逆退變。本項目系統研究互穿網路結構、表面拓撲結構及表面官能團、蛋白、膠原（I、II型）、生長因子、類骨無機礦物等對成骨細胞和成軟骨細胞的選擇性吸附、分化、增殖及表型的作用規律。揭示關節軟骨/骨組織複合修復中的關鍵科學問題。提供臨床急需的新型關節軟骨損傷修復材料。課題組成員具有多學科交叉專業背景和長期合作基礎。
結題摘要
項目通過影像學、組織形態學、細胞生物學及分子生物學等現代科技分析手段，研究了關節軟骨、骨組織及其過渡區域的基質成份、組成結構特點，奠定了後續研究的基礎。 通過相關探索，掌握了適於軟骨基質材料的聚乙二醇分子連結枝生物活性氨基葡萄糖的大分子改性技術，實現了對氨基葡萄糖的接枝率的控制，通過氨基葡萄糖的引入，賦予基質材料表面具有形成細胞膜表面受體特異性識別位點，達到了通過相關受體特異性識別位點通過細胞信號轉導加強，保持細胞特異表型，控制細胞粘附、生長、增殖的生物活性材料細胞界面的目的。掌握了自組裝法製備具有納米介孔結構的鈣磷生物活性陶瓷的方法，實現了控制磷灰石晶體在空間方向的定向生長，利用無定形前驅體在反相膠束內靜電場作用下的定向不可逆融合，實現晶體在一維方向的定向生長，獲得了尺寸均勻並具有較高長徑比的磷灰石納米結構，實現較大範圍內定製羥基磷灰石的性能，獲得更好的成骨特性。 項目掌握了多級結構複合修復體的一體化成型技術、原位梯度複合技術、互穿網路嵌合技術等關鍵技術，明晰了高分子基材料內部互穿網路結構的形成機理。實現了多種組分和多級結構之間的調控，宏孔、微納孔多孔分級結構的一體化製備控制，多級孔配置和空間分布控制等。此外，還掌握了功能化可降解微球的控釋體系，實現活性分子的控制釋放。 項目對骨髓基質幹細胞分別在一體化修復材料的上層以及下層的生長、增殖以及分化特性進行了研究。對細胞典型標誌物的研究表明，該修復材料的上層及下層分別利於骨髓基質幹細胞向軟骨及成骨細胞的分化。此外，還進行了相關的動物實驗，在羊膝關節內，進行了骨軟骨原位缺損模型的修復，通過6個月的修復實驗觀察，支架負載骨髓間充質幹細胞的修復實驗組，具有較好的修復效果，實現了骨軟骨的缺損修復。結合細胞實驗以及動物實驗的結果，系統研究了複合修復體對關節軟骨修復的相關機理。 項目執行期間獲得教育部自然科學獎一等獎1項，廣東省科技發明獎一等獎1項；通過廣東省科技成果鑑定1項；研究團隊發表文章106篇，論文SCI他引次數366次；受理國家發明專利申請19項；2名青年教師分獲教育部新世紀人才項目及廣東省“千百十”人才計畫項目支持，研究團隊並獲得教育部創新團隊資助，獲批國家外專局學科創新引智基地1個；培養博士、碩士研究生46名，出站博士後4名。
