轴向血管化对骨修复材料在骨缺损修复过程中成骨效应的影响

血管化是骨组织再生修复的重要前提，传统的人工骨修复材料虽然可以一定程度地引导和诱导缺损组织的再生修复，但是，目前它难以调控微血管新生，存在微血管新生慢和分布紊乱等问题，导致修复效果仍不够理想。本项目将针对此问题展开研究，结合材料学和医学的理论和方法，采用动静脉袢设计，实现骨修复材料的轴向血管化，并通过生长因子和内皮细胞与材料复合，增强骨修复材料的血管化程度。最后，将轴向血管化的骨修复材料植入动物的骨缺损模型，从大体、组织学、影像学、力学、分子和细胞等水平比较有无轴向血管化和不同血管化程度的材料在骨缺损修复过程中的成骨效应，阐明骨修复材料的轴向血管化与其在骨缺损修复中的成骨效应的相关性，为发展新型骨修复材料提供重要基础。这对于提升人工骨修复材料的研发水平，提高骨组织缺损实现更理想的修复具有意义重大。

在骨科手术中对于大块骨缺损的修复目前仍是一大难题。人工骨修复材料如果没有血管化，在修复大块骨缺损时支架内部的细胞由于没有充足的氧气和营养将不能存活，从而导致修复失败。所以血管化是骨组织再生修复的重要前提。本课题针对此问题展开研究，结合材料学和医学的理论和方法，采用远端结扎的动静脉蒂设计，实现对自行研发制备的胶原-羟基磷灰石（HA）支架材料的轴向血管化，并通过VEGF/自体骨髓与材料复合，增强骨修复材料的血管化程度。3-D打印的多孔HA支架具有良好的生物相容性和骨诱导活性，通过计算机预设构建血管通道，有利于支架材料的血管化构建，可用于下一步的实验预构。本课题的研究初步实现了轴向血管化的骨修复材料在体内的预构，为进一步修复大块骨缺损奠定了基础，这对于提升人工骨修复材料的研发水平，实现更理想的骨缺损修复具有意义重大。基本完成项目设计，相关成果已发表SCI论文3篇。