用于难愈创面修复的新型介孔生物玻璃及其胶原复合型生物医学材料研究

难愈创面严重影响皮肤屏障功能及外观，威胁人群健康状况和生活质量。因此，开发一种有效的诱导表皮细胞和成纤维细胞分泌创面愈合所需的各种因子，同时具有缓释抗菌药物功能的创面修复材料一直是研究者关注的焦点。本项目采用模板合成技术制备介孔生物活性玻璃，并装载抗菌药物，同时利用生物玻璃对胶原聚集态的影响提高复合材料的力学强度，结合激光打孔技术仿生真皮结构，制备一种能刺激内源性生长因子活性或上调因子受体表达以诱导生长因子生成、促进血管生成、提高成纤维细胞增殖的抗菌仿生型创面修复材料。通过表皮细胞和成纤维细胞与介孔生物活性玻璃和介孔生物玻璃/胶原复合材料的相互作用，深入研究Ca、Si离子与细胞分化增殖、细胞分泌表皮生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子之间的关系。在此基础上，以大鼠糖尿病溃疡作为难愈创面治疗模型，通过组织学、免疫学、分子生物学等分析手段，研究材料促进难愈创面愈合机理。

根据目前难愈创面修复材料研究和应用现状中存在的问题，本课题组提出“用于难愈创面修复的新型介孔生物玻璃及其胶原复合型生物医学材料研究”这一课题，旨在通过以新型介孔生物活性玻璃为基材，利用先进的生物医学材料微纳米制备技术和有机/无机材料复合制备技术，深入研究微纳米介孔生物玻璃微球的多级结构、性能及其控制工艺、介孔玻璃/胶原复合纳米材料的制备工艺；研究材料的组成和微纳米结构与细胞的黏附增殖、迁移、分化等细胞学响应行为之间的关系，并探讨微纳米材料对糖尿病型难愈创面的修复效果和作用机制，为新型难愈创面修复材料的设计和制备提供新思路和理论依据。.在项目实施开展过程中，本课题组在合理使用经费的情况下较好的完成了预期目标：（1）利用溶胶-凝胶法结合模板自组装技术，制备出了生物相容性好、具有均一的介孔孔径分布、高比表面积、相对大的孔体积的高生物活性介孔生物玻璃，实现了对微纳米生物玻璃的组分、尺寸、介孔结构的可控；（2）利用各种材料分析测试技术对所制备的介孔玻璃进行了结构和性能的标准，研究材料的组成-结构-性能之间的关系，揭示了材料的组成、微结构及工艺条件对材料的降解、离子释放规律的影响机理；（3）通过控制制备过程中胶原纤维聚集态的变化，结合静电纺丝技术和激光打孔技术，在保持材料的生物相容性的基础上，制备出了具有高孔隙率和生物活性的生物玻璃/胶原复合纳米材料；（4）研究了钙离子和硅离子对内皮细胞和成纤维细胞中各生长因子如碱性成纤维细胞生长因子、血管内皮生长因子及胶原蛋白量的影响，揭示了生物玻璃对其的调控作用是通过激活成血管相关基因和创面修复相关基因、蛋白的表达来实现的；（5）建立了难愈创面修复的动物模型和评价标准体系，研究了介孔生物玻璃、介孔生物玻璃/胶原复合材料对糖尿病难愈创面中的炎症反应、血管生成情况、胶原形成情况、组织内生长因子的表达的影响，揭示了复合材料诱导难愈创面进行修复是通过激活创面组织中的蛋白和基因的表达来实现的。.通过本课题的资助，截止到2016年1月共发表科研论文SCI收录23篇，申请国家发明专利3项，并获得国家技术发明二等奖1项（第二位发明人）。培养博士后1名，博士研究生6名，硕士研究生6人。本项目已经按照任务书要求全面完成了预定研究目标。