基于小分子药物/BMP-2修饰的原位引导骨再生材料的构建及其协同促进成骨机理研究
批准号:
32071337
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
甘琪
依托单位:
学科分类:
生物材料与生物效应
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
甘琪
中文摘要
基于“功能性生物材料和生长因子”构建引导骨组织再生材料是提升现有骨修复材料活性的理想途径。BMP-2是已知成骨活性最强的生长因子之一,也是构建原位引导骨再生材料的重要因子。研究发现部分小分子药物,如地塞米松、维生素C等,对BMP-2的诱导成骨活性有显著的影响。为此,本项目将紧紧围绕“小分子药物与BMP-2协同诱导成骨”这一研究目标,力图通过新型可快速降解枝状介孔硅载体(D-MSNs)的引入,实现BMP-2和小分子药物的时序控释,维持蛋白活性,降低BMP-2的使用量。并进一步通过3D生物打印技术,制备含有小分子药物/BMP-2/D-MSNs的三维多孔支架,构建高活性人工骨材料。以此为基础,建立小分子药物/BMP-2/D-MSNs促进骨组织快速修复的基本理论。
英文摘要
The construction of guided bone tissue regeneration (GBTR) materials based on "functional biomaterials and growth factors" is an ideal way to enhance the activity of existing bone repair materials. BMP-2 is known to have the strongest osteogenic activity, and is also an important factor in the construction of in situ guided bone regeneration materials. It is found that some small drugs, such as dexamethasone, vitamin C, have a significant impact on the osteogenic activity of BMP-2. Therefore, the project will focus on the research goal of “small drugs and BMP-2 induced osteogenesis synergistically”, using a kind of rapid-degradation dendritic mesoporous silica nanoparticles (D-MSNs) as carriers, in order to maintain the bioactivity of protein and controlled release of the drug/protein. With the synergistic effect, we will achieve the regulation of cell behavior and reduce the usage of BMP-2. And then, with 3D printing technology, a kind of scaffold of high osteogenic activity containing small drug/BMP-2/D-MSNs will be developed. Based on these studies, the theory about the enhancement of rapid bone tissue repair with small drug/BMP-2/D-MSNs will be summarized and revealed.
本项目从基于“功能性生物材料和生长因子”构建引导骨组织再生材料并提升现有骨修复材料活性的临床需求出发,探究了小分子药物地塞米松/BMP-2协同诱导成骨的分子通道和作用机理,通过新型可快速降解枝状介孔硅载体(3D-MSNs)的引入,实现了BMP-2和小分子药物的时序控释,维持BMP-2蛋白活性,降低BMP-2的使用量。并进一步通过3D生物打印技术,构建了具有高成骨活性的人工骨支架材料。体内动物实验表明,复合载药体系负载地塞米松和BMP-2,能够有效地在体内诱导异位成骨。本项目也探索了多种生物材料(包括聚己内酯(PCL)、聚乳酸(PLA)、聚乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)、聚癸二酸甘油酯/β-磷酸三钙混合物(PGS/β-TCP)等材料)的生物打印技术和工艺,并最终选择PGS/β-TCP作为基体材料,制备了含有BMP-2和地塞米松的复合三维多孔支架,体内外实验表明,支架具有良好的成骨活性,可以显著加快大段骨缺损的修复。本研究发表了标注本项目的高水平SCI论文5篇,申请中国发明专利3项,其中1项专利已获授权。培养了硕士研究生3名,超过了项目预期成果目标。
负载BMP-2高活性聚酯基骨修复支架的制备与研究
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批准号:31400817
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:23.0万元
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批准年份:2014
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负责人:甘琪
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依托单位:
国内基金
海外基金