软骨组织修复用无机/有机杂化核壳结构微凝胶

生体软硬组织由于疾病或外伤而引起的缺损，严重地威胁着人类的健康。如软骨组织，其自身的修复能力有限，不能像骨折靠石膏固定就会自愈。本项目针对目前人工软骨修复替代的水凝胶材料需事先根据缺损部位成型，通过手术才能实施埋置进入体内的不足，利用无机材料SiO2的物理机械性能、透明质酸具有的细胞亲和性(生物相容性)、PINPAm的温敏性和柔韧性，设计并制备一种具有温敏性和生物相容性、可直接注入生物体内的新型微凝胶组织工程软骨修复替代材料-无机/有机杂化核壳结构微凝胶(SiO2/透明质酸/PNIPAm)，并对其制备方法、成膜性及膜的物理和表面性能、环境响应特性、生物降解速率、药物负载和释放过程等进行系统深入的研究，为注射型软骨组织修复替代材料的筛选及软骨组织修复机理研究提供理论指导。

本项目针对目前人工软骨修复替代的水凝胶材料需事先根据缺损部位成型，通过手术才能实施埋置进入体内的不足，利用无机材料SiO2的物理机械性能、透明质酸具有的细胞亲和性(生物相容性)、PINPAm的温敏性和柔韧性，设计并制备具有温敏性和生物相容性、可直接注入生物体内的新型微凝胶组织工程软骨修复替代材料—无机/有机杂化核壳结构微凝胶(SiO2/透明质酸/PNIPAm)，并对其制备方法、成膜性及膜的物理和表面性能、环境响应特性、生物降解速率、药物负载和释放过程等进行系统深入的研究，为注射型软骨组织修复替代材料的筛选及软骨组织修复机理研究提供理论指导。. 首先，我们合成了SiO2-gel核壳结构颗粒，由TEM图观察到颗粒的核壳结构，通过DLS等测量，发现颗粒具有可逆的温敏性,通过流变性研究，发现其在相转变点完成溶胶-凝胶的转变，其流变行为和溶液中颗粒的浓度和钙离子浓度有关；该颗粒的凝胶层可以装载药物，并且其释放具有pH敏感性，另外还合成了介孔SiO2-凝胶核壳结构颗粒，实现了核壳同时装载不同的药物，达到了双重药物释放的效果，最后，建立了分子热力学模型来研究凝胶膨润行为，模拟计算结果和试验结果基本一致。