基于虚拟牙槽骨增量设计的三维打印多相复合支架个性化牙周组织重建

基本信息
批准号:51772144
项目类别:面上项目
资助金额:59.00
负责人:孙卫斌
学科分类:
依托单位:南京大学
批准年份:2017
结题年份:2021
起止时间:2018-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:刘玉,王冰,李宗安,刘超,胡轶宁,刘澍,朱莉娅,任双双,张贺
关键词:
组织工程牙周炎三维打印骨增量多孔支架
结项摘要

The most direct cause of teeth loss is the destruction of periodontal tissue and alveolar bone resorption. And the key problem to be solved in clinical treatment of periodontal tissue reconstruction is the augmentation of alveolar bone. In our previous study, we have obtained specific cytokines and load release techniques for the reconstruction of periodontal tissues, and it has also been proved that poly (ε-caprolactone) (PCL) composite calcium phosphate has a good value in the reconstruction of periodontal tissue. However, it has not yet been optimized component design. In this project, we will further optimize the scaffold design through the degradation kinetics and tissue repair dynamics, and develop a “Interactive virtual incremental modeling software for periodontal tissue” based on dental cone beam CT image, according to the morphology of the lesion involving the root surface and the shape of the bone defect, virtual incremental reconstruction of the three-dimensional shape of the alveolar bone.Furthermore, we will use surface layer electrostatic spinning and fused deposition with three-dimensional printing process to prepare microporous PCL composite calcium phosphate scaffold with high pore interconnectivity and accurate anastomosis with the lesion root surface, layered electrospun nanofiber loaded specific cytokines and was filled in the three-dimensional printing support layers to form multiphase tissue engineering scaffolds. In vitro and in vivo study, we will evaluate the temporal and spatial relationship between scaffold degradation and tissue regeneration, evaluate the effect of periodontal tissue reconstruction, and formation of personalized multiphase periodontal tissue engineering scaffolds based on clinical image. According to our project, we hope it will establish the foundation to achieve a new technique for clinical oriented periodontal tissue reconstruction.

牙周组织破坏及其牙槽骨吸收是牙周炎导致患牙松动脱落的最直接原因,而牙槽骨增量修复是牙周组织重建临床治疗的关键性问题。我们前期研究获取了重建牙周组织的特异性细胞因子和负载释放技术,也证明PCL复合磷酸钙在牙周组织重建中具有优选价值,但尚未获得最优组分设计。本项目拟进一步通过降解动力学与组织修复动力学优化支架设计,并开发基于牙科锥形束CT图像的“交互式牙周组织虚拟增量建模软件”,根据病变累及根面形态及骨缺损形态,虚拟增量重建牙槽骨三维形态;采用曲面分层静电纺丝与熔融沉积复合三维打印工艺,制备与病变根面精确吻合的PCL磷酸钙复合材料高贯通性微孔支架,分层电纺纳米纤维负载特异性细胞因子,充填三维打印支架层间,形成多相组织工程支架,体内体外实验测评支架的降解与组织再生修复的时空关系,评价重建牙周组织作用,形成基于临床影像的患者个性化的多相牙周组织工程支架。为实现临床导向的牙周组织重建新技术建立基础。

项目摘要

牙周组织破坏及其牙槽骨吸收是牙周炎导致患牙松动脱落的最直接原因,而牙槽骨增量修复是牙周组织重建临床治疗的关键性问题。我们前期研究获取了重建牙周组织的特异性细胞因子和负载释放技术,也证明PCL复合磷酸钙在牙周组织重建中具有优选价值,但尚未获得最优组分设计。本项目进一步通过降解动力学与组织修复动力学优化支架设计,并开发基于牙科锥形束CT图像的“交互式牙周组织虚拟增量建模软件”,根据病变累及根面形态及骨缺损形态,虚拟增量重建牙槽骨三维形态; 采用熔融沉积复合三维打印工艺,制备与病变根面较吻合的PCL磷酸钙复合材料高贯通性微孔支架,制备壳聚糖温敏水凝胶,充填三维打印支架层间,形成多相组织工程支架,以Fe3O4@GO复合纳米材料作为磁刺激促进细胞黏附、增殖,体内体外实验测评支架的降解与组织再生修复的时空关系,评价重建牙周组织作用,为实现临床导向的牙周组织重建新技术建立基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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