基于低强度脉冲超声刺激的3D仿生基质骨组织工程复合支架的研究

本项目以骨组织工程材料应用研究为背景，并针对制约骨组织工程支架材料的血管化、成骨及材料的降解和成骨匹配的等难题开展研究。本项目将采用具有不同降解速率的聚乳酸、RGD改性的海藻酸钠和壳聚糖复合水凝胶等医用高分子材料和磷灰石纳米针晶对高孔隙率高贯通性的磷酸钙多孔陶瓷支架的多层复合技术，并将药物控释和超声刺激技术引入组织工程拟以解决上述难题。即通过生长因子的控释并辅以超声刺激，以解决支架的血管化和成骨问题；通过多层复合使材料降解在空间具有梯度特性以便更好地匹配新骨生长的进程。通过材料的制备、超声刺激下材料对细胞附着、材料的降解、生长因子的控释和血管化及成骨等研究, 从而确定材料因素和超声刺激对细胞粘附生长、增殖及分化的影响；探明超声刺激下材料的降解、生长因子控释以及支架材料在体内的血管化及成骨的机制和规律,为制备与骨的重建更匹配、更接近生理代谢特征的骨组织修复材料提供一定的理论依据。

本项目以骨组织工程材料应用研究为背景，并针对制约骨组织工程支架材料的血管化、成骨及材料的降解和成骨匹配的等难题开展研究。本项目采用了具有不同降解速率的聚乳酸、RGD改性的海藻酸钠和壳聚糖复合水凝胶等医用高分子材料和磷灰石纳米针晶对高孔隙率高贯通性的磷酸钙多孔陶瓷支架的多层复合技术，并将药物控释和超声刺激技术引入组织工程以解决上述难题。即通过生长因子的控释并辅以超声刺激，以解决支架的血管化和成骨问题；通过多层复合使材料降解在空间具有梯度特性以便更好地匹配新骨生长的进程。通过材料的制备、超声刺激下材料对细胞附着、材料的降解、生长因子的控释和血管化及成骨等研究, 从而确定了材料因素和超声刺激对细胞粘附生长、增殖及分化的影响；探明了超声刺激下材料的降解、生长因子控释以及支架材料在体内的血管化及成骨的机制和规律,为制备与骨的重建更匹配、更接近生理代谢特征的骨组织修复材料提供了一定的理论依据。研究结果证明本研究的设计方案和技术路线是科学和合理的，实验结果达到了预期目的。该方法为解决支架的血管化和成骨问题提供了可借鉴的途径。