基于骨微环境设计的ZIF-8/SIM组织工程支架对于颌骨缺损的修复作用及其机制研究
结题报告
批准号:
81970984
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
万乾炳
依托单位:
学科分类:
口腔颅颌面组织生物力学和生物材料
结题年份:
2023
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
万乾炳
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中文摘要
大块颌骨缺损的修复是目前临床治疗中的难点,而恢复缺损部位的骨微环境是修复大块颌骨缺损的关键。现有支架材料存在与颌骨缺损部位匹配性欠佳、骨微环境设计不足、成骨能力有限等问题。本课题组已3D打印出不同角度的聚己内酯(PCL)支架,具有良好的生物相容性,且发现纳米类沸石咪唑骨架-8(ZIF-8)具有优异的骨诱导、抗菌及载药性能。本研究拟通过原位合成法构建ZIF-8/辛伐他汀(SIM)载药策略改善骨细胞生化微环境,通过计算机辅助设计支架模型以达到个性化设计,3D打印出不同角度的PCL+ZIF-8/SIM支架以探究骨细胞力学微环境,筛选出成骨能力最佳的角度支架,通过体内外实验研究该支架的理化特性、生物学性能及成骨分化Wnt/β-catenin信号通路,从个性化和模拟骨组织微环境两个维度,为骨微环境设计的PCL+ZIF-8/SIM三维复合生物活性支架材料应用于修复大块颌骨缺损提供重要的实验和理论指导。
英文摘要
The repairment of massive alveolar bone defects is a major concern in the current clinical treatment. Restoration of the bone microenvironment around the defect site is the key to repair massive jaw defects. However, the existing scaffolds still have some problems such as matching poorly with the defect sites, lack of design in the mechanical and biochemical microenvironment of osteoblasts, and the limited osteogenic capability. We have already 3D printed PCL scaffolds with different angles with satisfied biocompatibility and discovered nanoscale zeolitic imidazolate framework-8(ZIF-8) has good osteogenic capability, antibacterial property and drug loading property. The research is to restore the bone microenvironment by synthesizing ZIF-8/Simvastatin(SIM) in situ and to achieve the personal design by designing PCL cad/cam scaffolds. Furthermore, we intend to improve the mechanical and osteogenic microenvironment by the scaffolds with different angles. This project will study the physicochemical and biological properties, bone formation related Wnt/β-catenin signaling pathway of the scaffold in vitro and in vivo, and provide important theoretical and experimental guidance for the application of PCL+ZIF-8/SIM bioactive scaffold in treatment of massive bone defects.
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DOI:10.1016/j.prosdent.2023.01.005
发表时间:2023-03-03
期刊:JOURNAL OF PROSTHETIC DENTISTRY
影响因子:4.6
作者:Li, Ruyi;Wu, Zhanglin;Pei, Xibo
通讯作者:Pei, Xibo
DOI:--
发表时间:2022
期刊:中国组织工程研究
影响因子:--
作者:周 洁;裴锡波;万乾炳
通讯作者:万乾炳
DOI:--
发表时间:2023
期刊:中国组织工程研究
影响因子:--
作者:覃思语;宋 力;陈俊宇;李怡俊;万乾炳
通讯作者:万乾炳
DOI:10.1039/d2tb02563a
发表时间:2023
期刊:Journal of Materials Chemistry B
影响因子:7
作者:Mingxin Qiao;Wen Tang;Zhengyi Xu;Xiaoyue Wu;Wei Huang;Zhou Zhu;Qianbing Wan
通讯作者:Qianbing Wan
A mussel-inspired film for adhesion to wet buccal tissue and efficient buccal drug delivery.
一种受贻贝启发的薄膜,用于粘附湿润的口腔组织并有效地进行口腔药物输送
DOI:10.1038/s41467-021-21989-5
发表时间:2021-03-16
期刊:Nature communications
影响因子:16.6
作者:Hu S;Pei X;Duan L;Zhu Z;Liu Y;Chen J;Chen T;Ji P;Wan Q;Wang J
通讯作者:Wang J
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