《早期細胞募集促進PLGA/TCP多孔支架材料成骨作用的研究》是依託東南大學，由謝鑫薈擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：早期細胞募集促進PLGA/TCP多孔支架材料成骨作用的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：謝鑫薈
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
多孔支架生物材料如聚乳酸-羥基乙酸共聚物/磷酸三鈣（PLGA/TCP）具有良好的生物相容性和降解性，能促進骨缺損修復，絕大多數研究僅觀察生物材料植入體內晚期再生效果，通過晚期骨形成認識生物材料的骨傳導和骨誘導作用，但並不清楚材料植入體內與機體之間早期的相互作用。將多孔 PLGA/TCP支架材料植入動物髓腔內，觀察植入體內早期（2 周內）多孔材料與機體細胞之間的相互作用（材料對細胞的募集和富集作用），添加生長因子和/或細胞對早期材料-細胞相互作用的影響，觀察支架材料在骨髓腔內的新骨形成。本研究揭示生物材料促進骨修復的早期細胞機制，即細胞在材料表面貼壁的時間、數量、類型及成骨分化時間等生物學行為，明確材料內早期胞活動與後期成骨的關係。有助於材料和醫學研究者明確材料製備目的、改進材料生物學性能，開發更新穎生物材料以促進早期幹細胞聚集及骨缺損修復。
結題摘要
多孔支架生物材料如聚乳酸-羥基乙酸共聚物/磷酸三鈣（PLGA/TCP）具有良好的生物相容性和降解性，能促進骨缺損修復，絕大多數研究僅觀察生物材料植入體內晚期再生效果，通過晚期骨形成認識生物材料的骨傳導和骨誘導作用，但並不清楚材料植入體內與機體之間早期的相互作用。我們的研究將多孔 PLGA/TCP支架材料植入動物髓腔內，觀察植入體內早期（2 周內）多孔材料與機體細胞之間的相互作用（材料對細胞的募集和富集作用），添加生長因子和/或細胞對早期材料-細胞相互作用的影響，觀察支架材料在骨髓腔內的新骨形成。我們發現：（1）多孔 PLGA/TCP支架材料(孔徑500ul)體外適合骨髓基質幹細胞的粘附、生長、分化，適合成骨細胞或者成骨前體細胞的粘附和生長。（2）多孔支架材料適合新生血管長入。（3）多孔支架材料在骨髓腔內具有對骨髓基質幹細胞的早期募集、和富集作用。（4）空白的多孔材料植入骨髓腔後，向骨髓腔內添加額外的骨髓基質幹細胞可以增加材料對幹細胞的富集作用，有利於材料後期成骨。（5）體外複合骨髓基質幹細胞的多孔材料植入骨髓腔內後，大多數細胞都能夠保留在材料內部，且成骨能力優於空白多孔材料植入。（6）空白的多孔材料植入骨髓腔後，添加BMP-2並不能增加材料上骨髓基質幹細胞的數量，但是可以增加幹細胞的成骨能力，有利於材料後期成骨。 本研究的意義在於：揭示了生物材料在體內促進後期成骨的是由早期進入材料內的幹細胞數量決定的，材料內的幹細胞數量越多，成骨能力越強。生長因子促進生物材料成骨，也是通過促進材料內部的幹細胞成骨作用來實現的。也就是說，無論是生物材料的骨傳導性還是骨誘導性都是通過進入材料內部的幹細胞數量來決定的。材料在體內是否具有早期幹細胞募集和富集作用，可以預測材料在體內後期成骨作用的效果。掌握了研究體內材料-細胞相互作用的實驗方法，這種早期觀察材料-細胞之間回響的方法為研究新生物材料在體內成骨實驗中節約時間成本。
