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组织工程半月板的支架仿生设计、生长进程调控和功能构筑研究

组织工程半月板的支架仿生设计、生长进程调控和功能构筑研究
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  • 批准号:81630056
  • 批准年度: 2016年
  • 学科分类:体表组织器官畸形、损伤与修复、再生(H1508) |
  • 项目负责人:余家阔
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:北京大学
  • 资助金额:275万元
  • 项目类别:重点项目
  • 研究期限:2017年01月01日 至 2021年12月31日
  • 中文关键词: 工程;半月;支架;仿生;生长
  • 英文关键词:meniscus injury;tissue engineering;ultra high strength hydrogel;Polylactone;drug controlled release

项目摘要

中文摘要

现有组织工程半月板(TEM)方案,因支架材料和构型缺陷,种子细胞微创获得和自体移植潜能不足和生长调控不合理,最终构建的TEM的力学强度、组织结构和功能均满足不了临床需求。本研究拟制备力学强度和三维结构均高度仿真的聚内酯支架,并制备双重网络增强型超高强度水凝胶支架,以及聚内酯/水凝胶双相支架。用动员后可微创抽血分离、有自体移植潜能的外周血间充质干细胞为种子细胞,研究多种TEM构建方案。用体外试验观察支架的三维空间、材料界面、生长因子区域差异、生长因子时间差异和应力刺激对多种TEM方案生长进程的调控效果。通过大体观察、组织学、生物力学、影像学、基因芯片和蛋白芯片评估,筛选出最优体外TEM方案。在体内验证中,分别行半月板部分切除的TEM修复和半月板全切除后的TEM移植替代,并对体外和体内过程中功能基因和功能蛋白的参与机制进行研究,为临床治疗半月板部分切除和全切除提供新的方案。

英文摘要

Due to inferior potential of mini-invisive accessibility and autotransplantation of seed cells, defective structure and configuration of scaffolds, the current tissue engineering meniscus (TEM) own inferior mechanical strenth, defective regulation of tissue formation, poor structure and function. Thus it could not meet the clinical needs. In our study, Polylactone scaffold with highly bionic mechanical property and structure, double network hydrogel with ultra high strength are prepared, and then combined both the former features to fabricate the biophysic scaffold. Meanwhile, peripheral blood mesenchymal stem cells (PB-MSCs) are actived, acquired mini-invisively and seperated as seed cells. In vitro, with regulation of 3D space, surface modification, growth factor controlled by microcapsules in different time and zone and biomechanical stimulation, PB-MSCs are cultured with the above scaffolds to construct the TEM. Based on the gross observation, histology, biomechanics and gene/proteomics chip test, the greatest TEM protocol is explored. The above suprerior tissue engineered meniscus then are transplanted partial or total for menicus repair and reconstruction. Besides, the new TEM might be explored for its mechanism in micro-environment, gene and protein exprssion. This study would provide promising stratagem for clinal treatment of both partial and total meniscectomy.

评估说明

    国家自然科学基金项目“组织工程半月板的支架仿生设计、生长进程调控和功能构筑研究”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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