《新型促血管化海藻酸鹽水凝膠骨組織工程支架的構建》是依託武漢大學，由尹苗擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型促血管化海藻酸鹽水凝膠骨組織工程支架的構建
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：尹苗
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前，由於血管化不足，骨組織工程在大面積骨缺損修復中仍未取得理想效果。支架材料的結構及生物性能，是組織工程骨血管化的關鍵因素。本項目採用光交聯型海藻酸鹽水凝膠作為模型，通過對支架的結構、降解度及生物性能進行改性，製備出大孔徑、具備適宜降解度和良好生物活性的新型支架，以促進其內的血管生成。通過對海藻酸鈉進行氧化及光照交聯基團改性，與包裹鍶離子的DM-n載體複合，分別製備具備大孔徑、不同降解度或鍶離子含量的光交聯型海藻酸鹽水凝膠支架。將大鼠骨髓基質幹細胞包裹至水凝膠中，經體外成骨誘導培養後，分別植入皮下和股骨缺損處，在異位和正位檢驗血管化及成骨情況，旨在通過最佳化支架的結構、降解度及生物活性等指標來促進組織工程骨的血管化，解決臨床上因腫瘤、炎症、外傷、牙周病等導致的骨缺損修復的難題。
結題摘要
大面積骨缺損的修復一直是臨床治療的難點。本項目擬採用光交聯型海藻酸鹽水凝膠作為模型，通過氧化改性調整支架的降解度、引入鍶離子改善支架的生物性能，製備一種新型支架，以促進其內的血管生成和成骨。我們根據研究方案製備了不同降解度的光交聯海藻酸鹽水凝膠支架，檢測結果顯示：四組材料在核磁下均可檢測到雙鍵的特徵峰，實驗組出現不同幅度的氧化峰；掃描電鏡下樣本均呈疏鬆多孔的三維纖維網狀結構；隨著氧化度的提高，水凝膠的溶脹率降低、降解率升高、彈性模量明顯降低。由於DM-n載體包裹鍶離子成本過高，本研究改用二次交聯法將鍶離子引入支架中，結果顯示：隨著鍶離子引入量的增加，掃描電鏡下支架的孔徑呈遞減趨勢，能譜儀檢測到支架中鍶元素含量增加、鈉元素含量降低，水凝膠的溶脹率和降解速度明顯降低，細胞在支架表面的粘附伸展更佳，凝膠內的成骨礦化加強；然而，細胞共培養及三維培養細胞活性及增殖檢測顯示，過高濃度會對細胞產生一定的抑制效應。此外，本研究增加了光引發劑濃度對光交聯海藻酸鹽支架性能的影響的探索，結果顯示：隨著光引發劑濃度的升高，水凝膠中雙鍵交聯反應更加完全，掃描電鏡下孔徑相近，水凝膠的溶脹率減小、降解速度降低、強度增加；LIVE/DEAD測試示各凝膠組內細胞活性良好，最高濃度組細胞活性及增殖均受到輕微抑制。本研究中複合鍶離子及光引發劑濃度對光交聯海藻酸鹽水凝膠支架機械和生物學性能的影響，目前均未見文獻報導。
