可注射型水凝胶支架的合成及其在脂肪再生中的应用

研究一种可注射型水凝胶支架用于脂肪等软组织缺损的修复。采用天然多聚糖作为水凝胶支架基体，通过对人体脂肪组织的仿细胞外基质（ECM）结构与功能的模拟，使支架具有葡萄糖和温度双重响应功能；将脂肪干细胞生长和分化因子包埋于水凝胶中，制备出具有特异信号传导和原位诱导再生等多功能集成的脂肪再生支架材料。这种支架一方面能通过注射输运到缺损部位，在体温下快速原位成型，又能保证提供足够的生物活性作用于脂肪干细胞，来促进缺损脂肪组织的修复。本项目将建立可注射型水凝胶支架材料的新制备技术与诱导脂肪等软组织再生的新机制。通过本项目的研究，将有助于解决软组织工程的支架材料问题和细胞分化因子在支架中的有效传递问题，为脂肪等软组织再生提供可注射、原位成型的新结构功能材料。

采用多种新型生物活性交联技术，制备可注射水凝胶型细胞支架材料，用于诱导细胞定向脂肪分化，以促进脂肪等软组织的修复与再生。本项目重点探索以DNA 碱基配对、分子间特异性结合、酶反应及静电吸附作用为驱动力来构筑三维水凝胶细胞支架。首先通过化学合成和改性技术，在多臂聚乙二醇或天然多聚糖分子上分别接枝特异性配对或结合的分子或基团，比如胸腺嘧啶（T）和腺嘌呤（A）、生物素(biotin)和亲合素(avidin)、肝素和肝素结合蛋白（HIP）等，经特异性反应或分子识别结合而交联制备水凝胶细胞支架；然后，结合药物传递手段，制备负载细胞生长因子的多聚糖纳米微粒或壳-核（PLA-PLGA）复合聚合物微球或微凝胶材料；最后，将载药微球或微凝胶与水凝胶复合，最终得到具有高生物活性的复合细胞支架材料，用于体内外诱导脂肪的再生。本项目制备了多种具有特异信号传导和原位定向诱导再生等多功能集成的脂肪组织修复材料，为发展细胞支架的新制备技术与促进脂肪再生而进行了有益的探索。