接枝BMP-2活性肽的壳聚糖基仿生材料修复骨缺损的实验研究

构建一种能支撑细胞成长、控制细胞行为、具有骨诱导性能的支架材料是骨组织工程的一个关键问题，而将蛋白或活性肽化学修饰到材料上来构建组织工程仿生材料是目前研究的热点。课题组前期研制了温敏型纳米晶磷酸钙/胶原/壳聚糖可注射骨材料，初步证明材料具有很好的细胞相容性，并可作为组织工程支架负载骨髓基质干细胞(BMSc)进行骨修复。而赋予材料的骨诱导性是构建理想的骨修复材料的关键。本课题通过化学修饰的方法将BMP-2功能区中具有高骨诱导活性的小分子多肽(BMP-2活性肽)接枝到材料上，制备能够缓释BMP-2活性肽的具有骨诱导性的新型骨组织工程仿生材料，研究材料的物理化学特性、缓释性能和生物学活性；建立骨缺损动物模型，将材料负载BMSc进行骨缺损修复研究，评估新型材料的骨诱导和成骨性能，探讨BMSc在材料内定植和分化机制，阐明新型材料与BMSc复合修复骨缺损的作用机理，为组织工程骨缺损修复研究提供新策略。

课题组通过化学修饰的方法将BMP-2功能区中具有高骨诱导活性的小分子多肽(BMP-2活性肽)接枝到材料上，制备出能够缓释BMP-2活性肽的具有骨诱导性的新型骨组织工程仿生材料，体外实验证明材料的物理化学特性稳定、缓释性能优良；细胞实验证实仿生材料具有较好的生物学活性，生物相容性好，具备一定的成骨诱导性能；建立异位成骨及颅骨缺损动物模型，将材料植入动物模型体内进行异位成骨及骨缺损修复研究，证实新型材料具备良好的体内生物相容性、骨诱导和成骨性能，探讨骨髓间充质干细胞在材料的定植和分化特点，证明新型材料的骨修复过程有TGFβ-1/Smad信号通路参与，为组织工程骨缺损修复研究提供新策略。