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可注射磷灰石/壳聚糖微球-海藻酸钠水凝胶骨组织工程支架的应用基础研究

可注射磷灰石/壳聚糖微球-海藻酸钠水凝胶骨组织工程支架的应用基础研究
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  • 批准号:30700176
  • 批准年度: 2007年
  • 学科分类:生物材料(C1002) |
  • 项目负责人:王家伟
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:武汉大学
  • 资助金额:20万元
  • 项目类别:青年科学基金项目
  • 研究期限:2008年01月01日 至 2010年12月31日
  • 中文关键词: 磷灰石;壳聚糖;海藻酸钠;水凝胶骨组织工程;支架
  • 英文关键词:暂无数据

项目摘要

中文摘要

在可注射骨组织工程中,如果让种子细胞首先在微支架上生长,然后再与水凝胶混合,不但容易使细胞分布均匀,而且可以保持细胞之间的紧密联系;同时,微支架还能增强水凝胶的强度,防止细胞的游走和细胞外基质的坍塌。鉴于钙磷陶瓷的良好成骨活性和壳聚糖的优良生物相容性,我们拟采用壳聚糖作为微支架内核,然后在其表面仿生沉积磷灰石,以达到既减轻微支架密度,又可以促进成骨细胞生长和分化的目的。RGD接枝的海藻酸钠水凝胶通过与细胞配体结合而引发交联,整个体系非常安全,但它不具有细胞特异性,如果采用KRSR接枝,则水凝胶只与成骨细胞发生特异性结合,更有利于骨形成。基于此,本项目提出设计思路如下:首先构建壳聚糖微球(直径150~250mm);将其经Ca(OH)2溶液浸泡处理后,在仿生理体液中沉积磷灰石涂层形成微支架;再制备经KRSR序列接枝改性的海藻酸钠水凝胶;最后将微支架与海藻酸钠水凝胶进行复合,形成可注射系统。

结题摘要

在可注射骨组织工程中,微支架不但容易使细胞分布均匀、保持细胞之间的紧密联系,还能增强水凝胶的强度,防止细胞的游走和细胞外基质的坍塌。而采用KRSR改性水凝胶,可以使其仅与成骨细胞发生特异性结合,更有利于骨形成。基于此,本项目首先采用三种方法构建了壳聚糖微球(直径350~720μm),然后在仿生体液中沉积磷灰石涂层形成微支架,再制备经KRSR序列接枝改性的海藻酸钠水凝胶,最后对以上材料进行理化性能和生物学性能测试。结果发现:经凝聚沉淀+京尼平交联法制备的壳聚糖微球溶胀率低、降解慢;仿生沉积钙磷涂层后微球密度增大、硬度增加,MC3T3-E1细胞贴附好、增殖快、分化程度高。核磁共振检测显示FGGKRSR肽链已经接枝到海藻酸钠分子上;BCA试剂盒检测显示肽链接枝量为1152μg肽/0.01g;细胞接种4h后有较好伸展,24h时皱缩、凋亡。细胞毒性试验显示细胞无法在海藻酸钠溶液中存活。结论:凝聚沉淀+京尼平交联法制备的壳聚糖微球具有良好的理化性能,仿生沉积钙磷涂层能促进MC3T3-E1细胞的增殖和分化,可以将FGGKRSR肽链接枝到海藻酸钠分子上,但需要更换海藻酸钠材料重新进行实验。

评估说明

    国家自然科学基金项目“可注射磷灰石/壳聚糖微球-海藻酸钠水凝胶骨组织工程支架的应用基础研究”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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