骨形态发生蛋白2、7小分子活性肽的筛选优化及其仿生骨修复材料的研制

如何研制具有良好"骨诱导活性"和精巧分级结构的仿生骨修复材料是当前骨组织工程研究亟待解决的关键问题之一。.本项目拟在长期研究骨形态发生蛋白(BMP)活性肽的基础上，进一步运用多肽筛选及控释技术和两亲性多肽自组装矿化原理，筛选优化获得序列更简洁、结构更稳定的高效、经济的pBMP2、7小分子活性肽，克服申请者以往发明的含24个氨基酸的BMP2小分子多肽活性不够稳定的缺点；然后利用肽键进一步稳定pBMP2、7的空间结构并缓慢控释，通过二者的协同作用研制出具有良好骨诱导活性的纳米纤维凝胶/β磷酸三钙多孔仿生骨修复材料。.本设计通过可自组装矿化的两亲性多肽与β磷酸三钙多孔陶瓷的复合获得了和天然骨相似的分级结构；更重要的是通过pBMP2、7的控释和协同作用获得了骨再生急需的骨诱导活性，在一定程度上解决了当前骨修复材料研究的关键问题，也为我国率先研发出具有自主知识产权的骨诱导活性药物奠定一定基础。

如何研制具有良好“骨诱导活性”和精巧分级结构的仿生骨修复材料是当前骨组织工程研究亟待解决的关键问题之一。本项目在长期研究骨形态发生蛋白(BMP)活性肽的基础上，运用多肽筛选及控释技术和两亲性多肽自组装矿化原理，筛选优化获得了序列更简洁、结构更稳定的高效、经济的BMP小分子活性肽，克服申请者以往发明的含24个氨基酸的BMP2小分子多肽活性不够稳定的缺点；设计两条两亲性多肽[C16AAALLLS(P)- pBMP2-DDD、C16AAALLLS(P)- pBMP7-DDD]，携带具有骨诱导活性的BMP小分子活性肽和能促发纳米晶HA矿化的活性位点[S(P)和DDD]，通过肽键稳定小分子活性肽的空间结构。同时将两亲性多肽与β磷酸三钙(β-TCP)多孔陶瓷复合，置入模拟体液后，两亲性多肽在多孔材料内自组装形成一层纳米纤维凝胶，纤维表面沉积有矿化生成的纳米晶HA，肽键的裂解缓慢控释出具有协同作用的小分子活性肽。研制出了具有良好骨诱导活性和精巧分级结构的纳米纤维凝胶/β-TCP多孔仿生骨修复材料。通过BMP小分子活性肽的控释和协同作用获得了骨再生急需的骨诱导活性。.本项目设计合成的BMP小分子活性多肽具有原创性和完全自主知识产权，已申请多项国家发明专利。该成果具有重要的市场转化前景和潜在的国际竞争力。目前已发表SCI收录论文4篇，均标注基金号，另发表两篇英文论文和三篇中文核心期刊论文。在此课题基础上成功申请了国家自然科学基金“纳米骨浆结合多喷嘴低温打印技术构建血管化骨诱导材料修复难治性骨缺损（主持）（编号81371939, 经费70万元，2014,1-2017,12）”和国际合作专项“多通道仿生支架载人神经干细胞促进脊髓再生（主持） 中国/加拿大国家国际科技合作专项资助(International Science & Technology Cooperation Program of China)，(编号2013DFG32690，经费167万，2013,04-2015,04)”。