基于胶原自组装/矿化协同策略制备掺锶矿化胶原支架修复骨缺损

基本信息
批准号:31870947
项目类别:面上项目
资助金额:59.00
负责人:张旭
学科分类:
依托单位:天津医科大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:阙克华,王瑶,王浩荣,宋云嘉,林明丽,沈敏娟,张文馨,刘欢欢,邓菁菁
关键词:
无定形磷酸钙骨修复纳米复合材料有机无机复合材料仿生矿化复合材料
结项摘要

The excellent mechanical and biological functions of mineralized collagen fibers are closely related to the intrafibrillar mineralization of collagen fibers. At present, in vitro intrafibrillar mineralization of collagen mainly rely on amorphous calcium phosphate(ACP) nanoparticles stabilized by non-collagenous proteins(NCPs) analogues, and enter the collagen fibers for intrafibrillar mineralization following collagen self-assembly(MFS). However, the MFS mineralization model fails to fully explain the mechanism of mineralization of collagen fibers in vivo and is not suitable for the incorporation of trace elements into collagen scaffolds. In this project, by summarizing the current mechanisms of intrafibrillar mineralization of collagen and self-assembly mechanism of collagen, it is proposed to use amphoteric polycarboxylate carboxymethyl chitosan (CMC) as a biomimetic analogue of NCPs to stabilize ACP(pH<isoelectric point) under acidic conditions to perform synchronous self-assembly/mineralization of collagen(SSM). In addition, strontium will be incorporated into the mineralized collagen scaffold with SSM mode, which makes it more capable of promoting osteogenesis and inhabiting osteoclastogenesis and regulating immune microenvironment. By studying the SSM model, we can further elucidate the rules of biomineralization in vivo and obtain a new biomimetic mineralization strategy that incorporates trace elements into mineralized collagen scaffolds, so as to solve bone defects or insufficiency of bone in the clinical practices of oral and maxillofacial surgery and implantology.

矿化胶原纤维优异的力学和生物学功能与胶原纤维内矿化密不可分。目前,体外胶原纤维内矿化主要靠非胶原蛋白(NCPs)类似物稳定的无定形磷酸钙(ACP)纳米颗粒在胶原完成自组装后进入胶原纤维内部实现纤维内矿化(MFS)。但是,MFS矿化模型未能完全解释体内胶原纤维内矿化的机制,也不适于将微量元素掺入胶原支架。本课题通过对现有胶原纤维内矿化和胶原自组装机制的梳理,提出使用两性聚电解质羧甲基壳聚糖(CMC)作为NCPs仿生类似物在酸性条件下稳定ACP(pH<等电点),进行胶原自组装和ACP纳米颗粒进入胶原纤维内部协同完成的矿化模式(SSM)。同时将锶以SSM模式掺入矿化胶原支架,从而使其具有更强的促进成骨抑制破骨和调节免疫微环境能力。通过研究SSM模式,可以进一步阐明体内生物矿化的规律并获得将微量元素掺入矿化胶原支架的新仿生矿化策略,用于解决口腔颌面外科临床面对的骨缺损或种植骨量不足等问题。

项目摘要

矿化胶原纤维优异的力学和生物学功能与胶原纤维内矿化密不可分。目前,体外胶原纤维内矿化主要靠非胶原蛋白(NCPs)类似物稳定的无定形磷酸钙(ACP)纳米颗粒在胶原完成自组装后进入胶原纤维内部实现纤维内矿化(MFS)。但是,MFS矿化模型未能完全解释体内胶原纤维内矿化的机制,也不适于将微量元素掺入胶原支架。本课题通过对现有胶原纤维内矿化和胶原自组装机制的梳理,提出使用两性聚电解质羧甲基壳聚糖(CMC)作为NCPs仿生类似物在酸性条件下稳定ACP(pH<等电点),进行胶原自组装和ACP纳米颗粒进入胶原纤维内部协同完成的矿化模式(SSM)。同时将锶以SSM模式掺入矿化胶原支架,从而使其具有更强的促进成骨抑制破骨和调节免疫微环境能力。通过研究SSM模式,可以进一步阐明体内生物矿化的规律并获得将微量元素掺入矿化胶原支架的新仿生矿化策略,用于解决口腔颌面外科临床面对的骨缺损或种植骨量不足等问题。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
3

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

TGF-β1-Smad2/3信号转导通路在百草枯中毒致肺纤维化中的作用

DOI:10.13692/ j.cnki.gywsy z yb.2016.03.002
发表时间:2016
4

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

生物炭用量对东北黑土理化性质和溶解有机质特性的影响

DOI:10.19336/j.cnki.trtb.2020112601
发表时间:2021
5

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

二维MXene材料———Ti_3C_2T_x在钠离子电池中的研究进展

DOI:10.19964/j.issn.1006-4990.2020-0450
发表时间:2021

张旭的其他基金

批准号:81770790
批准年份:2017
资助金额:56.00
项目类别:面上项目
批准号:10831007
批准年份:2008
资助金额:120.00
项目类别:重点项目
批准号:21606063
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41601163
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40572141
批准年份:2005
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:21878083
批准年份:2018
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:61076023
批准年份:2010
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:81000078
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51708093
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200817
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61902178
批准年份:2019
资助金额:34.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81271425
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:21502100
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:40172083
批准年份:2001
资助金额:21.00
项目类别:面上项目
批准号:20706016
批准年份:2007
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30300464
批准年份:2003
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51075036
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:31630033
批准年份:2016
资助金额:291.00
项目类别:重点项目
批准号:11072226
批准年份:2010
资助金额:34.00
项目类别:面上项目
批准号:21207104
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81260148
批准年份:2012
资助金额:50.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:61504122
批准年份:2015
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41505087
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50578113
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:11672251
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:50903027
批准年份:2009
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51802009
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11602225
批准年份:2016
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11301051
批准年份:2013
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51678418
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:31301895
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771444
批准年份:2017
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:51575332
批准年份:2015
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:30972982
批准年份:2009
资助金额:37.00
项目类别:面上项目
批准号:81571016
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:61474107
批准年份:2014
资助金额:90.00
项目类别:面上项目
批准号:31201201
批准年份:2012
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31130066
批准年份:2011
资助金额:300.00
项目类别:重点项目
批准号:51171028
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:50141022
批准年份:2001
资助金额:5.00
项目类别:专项基金项目
批准号:21302197
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:59278329
批准年份:1992
资助金额:4.00
项目类别:面上项目
批准号:51573038
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:61701504
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11872321
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:61471208
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:30571858
批准年份:2005
资助金额:25.00
项目类别:面上项目
批准号:10371084
批准年份:2003
资助金额:16.00
项目类别:面上项目
批准号:19901024
批准年份:1999
资助金额:4.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:10975020
批准年份:2009
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:51907195
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51805369
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81572878
批准年份:2015
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:31200266
批准年份:2012
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71903097
批准年份:2019
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11202172
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61401421
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11231007
批准年份:2012
资助金额:220.00
项目类别:重点项目
批准号:30630029
批准年份:2006
资助金额:170.00
项目类别:重点项目
批准号:21477091
批准年份:2014
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:11901537
批准年份:2019
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30471737
批准年份:2004
资助金额:8.00
项目类别:面上项目
批准号:51205246
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11701328
批准年份:2017
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30400090
批准年份:2004
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60974035
批准年份:2009
资助金额:33.00
项目类别:面上项目
批准号:81860170
批准年份:2018
资助金额:35.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:50878114
批准年份:2008
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:11701471
批准年份:2017
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:39500045
批准年份:1995
资助金额:9.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51205244
批准年份:2012
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61101018
批准年份:2011
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51807052
批准年份:2018
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51877079
批准年份:2018
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:71702144
批准年份:2017
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

抗菌性矿化胶原仿生骨的制备及其修复种植体周围感染性骨缺损的研究

批准号:81671827
批准年份:2016
负责人:马国武
学科分类:H2809
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
2

胶原多层膜可控组装及矿化构建仿生骨基质研究

批准号:50603019
批准年份:2006
负责人:谭庆刚
学科分类:E0308
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于矿化液中胶原聚集行为调控的胶原纤维矿化机理研究

批准号:21776184
批准年份:2017
负责人:李国英
学科分类:B0810
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
4

Notch信号通路在含腺苷矿化胶原三维支架促进骨修复中的作用和机制研究

批准号:81901892
批准年份:2019
负责人:周子斐
学科分类:H2809
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目