温敏成骨活性水凝胶的设计、构建及其在口腔种植骨增量中的作用研究

骨量不足和/或骨况不佳是口腔种植临床所面临的一大难题，口腔种植的骨增量修复引起了人们的广泛关注。本研究设计、构建一种新型的生物相容性好、可生物降解的不可逆温敏水凝胶体系，该体系可以在体温条件下快速物理凝胶化的同时，凝胶中高特异性的"双键-巯基"点击化学反应也可在短时间内完成，两种凝胶化过程协同作用使得体系快速成为稳定的化学凝胶；该凝胶体系可方便地被功能化为具有双活性因子的成骨活性的水凝胶体系；用成骨前体细胞对该水凝胶进行深入的体外生物学评价，并以新西兰兔下颌骨临界骨缺损（CSD）为病理模型，探索水凝胶的骨增量修复作用，并解析这种骨增量修复的细胞和分子水平的机制，期望获得一种有临床应用前景、使用便捷、修复速度快的新型口腔种植骨增量修复的水凝胶材料。

本研究我们合成了一类新型的含多官能团的PEG大分子聚合物，如多巯基的线性PEG和多双键的线性PEG，基于这两种大分子前体化合物，利用“巯基-双键”点击化学制备了生物相容性良好的可注射水凝胶体系，这类水凝胶在人体条件下可以快速凝胶化（<1分钟），并可生物降解，且降解产物可被吸收；生物安全性评价显示，这类水凝胶生物相容性良好，没有细胞毒性；体外成骨细胞和骨髓间充质干细胞评价显示，细胞能够在水凝胶表面很好的粘附、增长、分化；该水凝胶负载BMP后，可以在七天内有效缓释，这类负载BMP的水凝胶在体外显示了极强的成骨活性；该水凝胶亦可负载骨髓间充质干细胞，细胞在水凝胶内具有良好的增殖、分化能力；以新西兰兔下颌骨临界骨缺损（CSD）和SD大鼠颅骨缺损为病理模型，显示这类凝胶在骨修复水凝胶领域具有良好的前景。基于此，通过本研究我们获得一类有临床应用前景、使用便捷、修复速度快的新型骨增量修复的水凝胶材料。