力学因素对骨植入式缓释体系药物释放的影响研究

骨植入式药物缓释体系是集组织缺损修复和局部治疗于一体的新型给药方式，已广泛应用于治疗骨髓炎、骨结核和骨肿瘤等领域。植入体合理的药物释放速度对组织治疗、修复具有重要的意义。但目前，骨植入式药物缓释体系的研发往往忽视了力学因素的作用，导致了药物缓释与目标组织治疗、修复过程不相匹配。此外，植入体药物的缓释、治疗和修复是一个动态的过程，其理想的研究是针对活体进行连续检测，而不是局限于某一个时间点的离体评价。本项目欲通过Micro-CT技术手段快速、连续、活体无创跟踪植入体在不同力学因素（不同大小的压缩、弯曲、培养液灌注的剪切力，以周期性交变式应力）刺激下，药物释放和骨组织修复、重建的过程。再结合HPLC分析验证缓释结果。本项目从生物力学角度，采用新技术来阐明不同力学刺激对药物持续有序地控制释放规律，为优化设计具有合理的药物释放速度的骨植入式药物缓释体系提供依据。

骨植入式药物缓释体系是集组织缺损修复和局部治疗于一体的新型给药方式，已广泛应用于治疗骨髓炎、骨结核和骨肿瘤等领域。植入式缓释体的合理的药物释放速度对组织治疗、修复有重要的意义。众多研究显示：pH值、生化环境、温度环境、药物以及载体的种类和组成等因素会影响植入式药物缓释体系中药物的释放行为。但在此领域，特别是对可生物降解的植入式药物缓释体系的研发往往忽视了力学因素的作用。现有结果显示，应力环境对药物缓释会产生复杂的影响。但目前，骨植入式药物缓释体系的研发往往忽视了力学因素的作用，导致了药物缓释与目标组织治疗、修复过程不相匹配。此外，植入体药物的缓释、治疗和修复是一个动态的过程，其理想的研究是针对活体进行连续检测，而不是局限于某一个时间点的离体评价。本项目欲通过Micro-CT技术手段快速、连续、活体无创跟踪植入体在不同力学因素（不同大小的压缩应力）刺激下，药物释放和骨组织修复、重建的过程。再结合HPLC分析验证缓释结果。项目构建了纳米羟基磷灰石/壳聚糖-微球三维支架材料，并对其进行体内、体外的力学加载；采用HPLC等设备进行体内药物缓释的评价；最终确立材料－应力－药物释放之间的关系。本项目从生物力学角度，采用新技术来阐明不同力学刺激对药物持续有序地控制释放规律，为优化设计具有合理的药物释放速度的骨植入式药物缓释体系提供依据。