3D打印纳米纤维水凝胶支架负载A-hBDs-L修复感染性缺损创面

批准号:
81772345
项目类别:
面上项目
资助金额:
53.0 万元
负责人:
刘国辉
依托单位:
学科分类:
H0604.骨、关节、软组织损伤与修复
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
周武、米博斌、叶树楠、孙云、曹发奇、刘毅、查琨、刘静
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中文摘要
感染性缺损创面是创伤骨科医生面临的难治性疾病之一。感染、细菌生物膜形成及血管生成减少等是导致创面难以愈合的重要因素。近年来,人源性β防御素(hBDs)因其具有抗感染、促血管化等多种生物学活性被广泛关注。研究表明,在抗菌肽的N端和C端分别置换APKAM和LQKKGI这两个氨基酸残基帽后,不仅可以降低其细胞毒性,增强结构稳定性,还能提高其抗菌活性。本课题组前期研究发现,三维水凝胶包埋细胞及细胞因子后,能长期维持细胞及细胞因子的活性,促进创面修复。但细胞及细胞因子在水凝胶内时空分布不均,且单纯水凝胶流动性强不易固定于创面表面,导致治疗效果不佳。为解决此问题,本研究拟利用3D打印技术,精确控制基质胶/藻朊酸盐的比例及A-hBDs-L的时空均匀分布,构建个体化纳米纤维水凝胶支架,检测其对小鼠背部软组织感染性缺损创面的疗效。本研究极具创新意义,将为治疗软组织感染性缺损创面提供重要的科学依据。
英文摘要
Infectious defect wound is one of the refractory diseases for Orthopedic surgeon.Wound infection, biofilms and reduction of angiogenesis are the extremely important factors associated with chronic wound healing. As the only cathelicidin-derived antimicrobial peptide found in humans, hBDs has been widely studied for their broad spectrum of antimicrobial and angiognensis activity. Previous studies have shown that replacing the N-terminal and C-terminal in antimicrobial peptide in order with two caps, APKAM and LQKKGI, to become a new cathelicidin-derived antimicrobial peptide. It could be reduced cytotoxicity, enhanced its stability, and improved the antibacterial activity in the environment of high permeability. Our preliminary work found that hydrogel embedding cells and embryonic cytokine can maintain their activity, but it has some drawbacks, such as uneven distribution, not easy to fixed on the surface of wound. In order to solve the disadvantage, this study will design a novel kind of nano fiber hydrogel scaffold encapsulating the A-hBDs-L with computer, make it with the latest and rised-up method, the 3D printing technology, which could accurate control of the ratio of matrix/alginate and the distribution of A-hBDs-L.The compound nano fiber hydrogel scaffold will be monitored in the treatment of chronic wound models on rats’ back. We will make a discussion on the synergistic effect of its antibacterial property and ability of stimulating angiogenesis. This study will provide a broader space of the important scientific basis in the treatment of infectious defect wound.
感染性缺损创面是创伤骨科医生面临的难治性疾病之一。感染、细菌生物膜形成及血管生成减少等是导致创面难以愈合的重要因素。近年来,人源性β防御素(hBDs)因其具有抗感染、促血管化等多种生物学活性被广泛关注。前期研究表明,在抗菌肽的N端和C端分别置换APKAM和LQKKGI这两个氨基酸残基帽后,不仅可以降低其细胞毒性,增强结构稳定性,还能提高其抗菌活性。我们前期研究发现,三维水凝胶包埋细胞及细胞因子后,能长期维持细胞及细胞因子的活性,促进创面修复。但细胞及细胞因子在水凝胶内时空分布不均,且单纯水凝胶流动性强不易固定于创面表面,导致治疗效果不佳。为解决此问题,本课题组利用3D打印技术,精确控制基质胶/藻朊酸盐的比例及A-hBDs-L的时空均匀分布,构建个体化纳米纤维水凝胶支架,经过基础研究和动物实验证实,新合成的3D打印水凝胶能显著促进小鼠背部软组织感染性缺损创面愈合并清楚阐释具体机制,关键数据详见已发表学术论文成果。本研究极具创新意义,将为临床治疗软组织感染性缺损创面提供新的科学依据和手段。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Quaternized chitosan-Matrigel-polyacrylamide hydrogels as wound dressing for wound repair and regeneration
季铵化壳聚糖-基质胶-聚丙烯酰胺水凝胶作为伤口敷料用于伤口修复和再生。
DOI:10.1016/j.carbpol.2019.115302
发表时间:2019-12-15
期刊:CARBOHYDRATE POLYMERS
影响因子:11.2
作者:Xue, Hang;Hu, Liangcong;Liu, Guohui
通讯作者:Liu, Guohui
Cryogenic 3D printed hydrogel scaffolds loading exosomes accelerate diabetic wound healing
加载外泌体的低温3D打印水凝胶支架可加速糖尿病伤口愈合
DOI:10.1016/j.cej.2021.130634
发表时间:2021-06-17
期刊:CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
影响因子:15.1
作者:Hu, Yiqiang;Wu, Bin;Liu, Guohui
通讯作者:Liu, Guohui
Circulating Exosomal miR-20b-5p Inhibition Restores Wnt9b Signaling and Reverses Diabetes-Associated Impaired Wound Healing
循环外泌体 miR-20b-5p 抑制可恢复 Wnt9b 信号传导并逆转糖尿病相关的伤口愈合受损
DOI:10.1002/smll.201904044
发表时间:2019-12-23
期刊:SMALL
影响因子:13.3
作者:Xiong, Yuan;Chen, Lang;Liu, Guohui
通讯作者:Liu, Guohui
Icariin promotes wound healing by enhancing the migration and proliferation of keratinocytes via the AKT and ERK signaling pathway.
淫羊藿苷通过 AKT 和 ERK 信号通路增强角质形成细胞的迁移和增殖,从而促进伤口愈合。
DOI:10.3892/ijmm.2018.3676
发表时间:2018-08
期刊:International journal of molecular medicine
影响因子:5.4
作者:Mi B;Liu J;Liu G;Zhou W;Liu Y;Hu L;Xiong L;Ye S;Wu Y
通讯作者:Wu Y
Saliva exosomes-derived UBE2O mRNA promotes angiogenesis in cutaneous wounds by targeting SMAD6
唾液外泌体衍生的 UBE2O mRNA 通过靶向 SMAD6 促进皮肤伤口血管生成
DOI:10.1186/s12951-020-00624-3
发表时间:2020-05-06
期刊:JOURNAL OF NANOBIOTECHNOLOGY
影响因子:10.2
作者:Mi, Bobin;Chen, Lang;Liu, Guohui
通讯作者:Liu, Guohui
Tregs细胞经细胞外囊泡介导m6A修饰调控血管内皮细胞功能在糖尿病创面修复中的作用及机制
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:52万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘国辉
- 依托单位:
Wharton's Jelly间充质干细胞外泌体负载于新型纤维水凝胶支架促进糖尿病足创面愈合及机制研究
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55万元
- 批准年份:2020
- 负责人:刘国辉
- 依托单位:
自组装纳米纤维水凝胶负荷寡聚脱氧核苷酸治疗慢性软组织溃疡
- 批准号:81271968
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:70.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:刘国辉
- 依托单位:
探索RGD修饰可降解三维水凝胶负荷VEGF、bFGF及内皮祖细胞诱导血管再生的机制
- 批准号:81141077
- 项目类别:专项基金项目
- 资助金额:10.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:刘国辉
- 依托单位:
三维培养人胚胎干细胞诱导分化骨软骨复合体的实验研究
- 批准号:30973045
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:8.0万元
- 批准年份:2009
- 负责人:刘国辉
- 依托单位:
国内基金
海外基金
