多孔自凝固磷酸钙/纤维蛋白协同诱导成骨机制的研究

目前多孔生物陶瓷与纤维蛋白被广泛应用在骨组织工程研究领域。国内外学者及本课题组在研发人工骨的过程中发现：多孔生物陶瓷与纤维蛋白具有诱导新骨形成的倾向，并且二者还具有协同作用，但其产生机制尚不明确。本研究以本课题组在自凝固磷酸钙（CPC）、纤维蛋白（F）等材料领域的前期研究工作为基础，拟通过构建不同配比的纳微米化CPC/F多孔复合材料，探讨各组分对材料生物学特性的影响；继而通过细胞三维接种培养、影像学、分子生物学、组织学和显微CT等方法，研究空间立体效应、离子和生物活性蛋白释放等材料内潜在诱导成骨因素对细胞黏附、增殖和分化的影响，揭示多孔CPC/F协同诱导成骨作用的确切机制；最后通过动物骨模型，进一步验证多孔CPC/F体内诱导新骨形成的相关机制。本研究及相关成果将为制备具有最佳成骨诱导活性、块状和可注射型多孔生物陶瓷/纤维蛋白复合植骨材料提供理论指导和实验依据。

多孔生物陶瓷与纤维蛋白被广泛应用在骨组织工程研究领域。研究发现：多孔生物陶瓷与纤维蛋白具有诱导新骨形成的倾向，并且二者还具有协同作用，但其产生机制尚不明确。为此，本课题组在自凝固磷酸钙（CPC）、纤维蛋白（F）等材料领域的前期研究工作的基础上，在国家自然科学基金青年项目资助下，通过构建不同配比的纳微米化 CPC/F 多孔复合材料先后完成了下列研究：（1）观察了不同组分配比对材料生物学特性的影响；（2）研究了空间立体效应、离子和生物活性蛋白释放等诱导成骨因素对细胞黏附、增殖和分化的影响，揭示多孔 CPC/F协同诱导成骨作用的机制；（3）通过动物骨模型，验证了多孔 CPC/F体内诱导新骨形成的相关机制。本课题的创新点在于：首次针对多孔生物陶瓷/纤维蛋白协同成骨现象，制备纳微米化CPC/F复合材料，并对复合材料空间立体结构、钙磷离子释放和生物活性蛋白表达等因素进行研究；首次在细胞和动物实验基础上，对多孔生物陶瓷/纤维蛋白协同成骨现象进行深层次的研究，从而揭示其相关机制。本研究进展顺利，已按任务书要求完成所有研究内容，申请中国发明专利两项，发表SCI论著1篇、中文论著3篇，培养硕士研究生1名，博士研究生2名，均已顺利毕业。本研究及相关成果为制备具有最佳成骨诱导活性、块状和可注射型多孔生物陶瓷/纤维蛋白复合植骨材料提供理论指导和实验依据。