《活性生物磷灰石結合肽引導牙樣組織再礦化的研究》是依託華中科技大學，由魏蔚擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：活性生物磷灰石結合肽引導牙樣組織再礦化的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：魏蔚
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
牙齒和骨都是高度有序的納米級生物礦化產物，具有優異的機械力學和晶體學性能。仿生製備牙樣和骨樣結構用於硬組織缺損的修復和再生已然成為製備新型硬組織修復材料的研究熱點。然而生物礦化過程中“有機-無機相互作用”的分子機制尚不明晰。因此運用礦物結合肽在分子水平上模擬有機-無機複合物的結合方式不僅有利於探索其作用的內在機制還能為製備新型生物材料提供新的思路。本項目組前期研究已從肽庫中獲取了一系列生物磷灰石結合肽序列，其中部分序列在礦化實驗中表現出礦化調控活性。本項目擬在凝膠和溶液體系中系統地測試體外合成結合肽的取向附著誘導活性。微區分析技術將被用於觀測晶體的結晶行為和探討有機-無機界面相互作用的內在機制。項目將建立最佳化的體外仿生礦化體系和提供實驗證據以加深對有機-無機界面識別的分子機制的理解。
結題摘要
生物磷灰石結合肽是一類利用噬菌體展示技術淘選獲得的能特異性識別和結合於生物磷灰石礦物表面的活性肽。由於礦物結合肽常兼具礦化調控活性，因此這些活性小分子具有製備特殊結構的納米材料和雜化材料的潛能。項目組對前期獲取的一系列生物磷灰石結合肽的礦化調控活性進行了初篩，挑選出部分序列進行了體外固相合成。進而在鹼性磷酸酶釋控的體外仿生礦化體系中評價添加劑對鈣磷沉積過程的影響。監測系統中OD280nm等參數隨時間的變化情況，並取樣進行形態學和物相分析。同時在改良模擬體液的仿生礦化體系中評價添加劑對磷灰石類礦物表面再礦化的影響。利用高解析度微區衍射等技術觀察礦化前沿的微觀結構。以牛血清白蛋白（礦化促進劑）為陽性對照，以不含添加劑的反應為空白對照。研究結果提示，生物磷灰石結合肽（P1和P5）在礦化反應早期即作用於水合狀態的礦化前驅體並改變其形貌，延遲礦物相變過程。陳化一段時間後，P1和P5可引導片狀晶體間局部融合，進而形成具備多孔和螺旋管等特殊結構的納米顆粒。陽性對照和空白對照組則未觀察到上述現象。模擬體液的礦化系統中，可見P5介導的新生鈣磷沉積顆粒發生取向附著並形成特殊的類似於釉柱的結構。綜上所述，P1和P5兼具磷灰石類礦物的親和力和礦化調控活性，具有體外仿生製備特殊結構的納米多孔雜化材料的潛能。由於生物磷灰石結合肽的活性和功能具有可改造的特性，因此製備包含上述活性肽的雜化材料在抗菌，藥物釋控和硬組織再生等領域具有較好的套用前景。
