3D打印构建个性化组织工程颌骨体内可降解支架模型及其成骨机制的研究

The problems of repairing larger volume of jaw defect are complex morphology, higher mechanical performance. Using 3D FDM printing technology with high precision can be used to integrate nano hydroxyapatite, silk protein, polyvinyl alcohol and so on,in order to establish a biodegradable stent model for 3D printing.Construction of recombinant virus of bFGF and BMP-2 gene, transfected into bone marrow stromal cells, the bFGF and BMP-2 gene can strengthen its angiogenesis and osteogenesisfunctions.And it based on RNA interference technology to explore the mechanism of bone formation and bone breaking.Seed cells and 3D FDM printing in vivo biodegradable scaffold composite can construct a biodegradable tissue engineering jaw, and replant them into the animal model of jaw defect in goats.It can observe its degradation rate, volume change by Micro-CT scanning and DR- X-ray detection method for the purpose of adjusting the composition ratio of nano hydroxyapatite and other scaffold materials and controlling the rate of degradation of the scaffold in tissue engineering. The project can reveal the vascular, degradation rate and osteogenic mechanism of degradation model in vivo of personal jaw tissue engineering scaffold, and provide new ideas and theoretical basis for the bionic tissue engineering jaw and clinical application, and create a good social, economic benefits.

针对较大体积颌骨缺损形态复杂、机械力学性能要求较高这一修复难题，利用高精度可预成型的FDM 3D打印技术将纳米羟基磷灰石、蚕丝蛋白、聚乙烯醇等有机整合，建立3D打印体内可降解支架模型。构建bFGF和BMP-2基因慢病毒，转染成骨方向诱导的骨髓间充质干细胞，强化其成血管、成骨功能，筛选种子细胞，并基于RNA干扰技术，探究其成骨、破骨互动机制；种子细胞与FDM 3D打印体内可降解支架复合，构建个性化仿生体内可降解组织工程颌骨，回植羊颌骨缺损动物模型，通过Micro-CT扫描及DR-X线等检测方法，观测其降解速率、体积变化，以期调整纳米羟基磷灰石等支架材料构成比，达到调整组织工程颌骨支架降解速率的目的；结合实时定量PCR、Wstern-blot、免疫组化等技术，揭示个性化仿生体内可降解组织工程颌骨成骨及成血管化机制，为仿生组织工程颌骨的研发、临床应用提供理论基础，以期创造出良好的社会、经济效益。

颌骨缺损修复是口腔临床工作中所面临的热点问题，从骨组织工程的出现到现在发展的成熟，在颌骨缺损的治疗研究中不断地突破：骨组织工程拥有三个极为重要基本构成：骨组织工程支架、成骨潜能细胞以及细胞相关因子。骨组织工程支架为细胞提供了基本条件，它是细胞生存的场所，对细胞的存活的和功能的表达具有很重要的作用，因此，细胞和支架材料问的关联被看作是组织工程研究的一项重点。. 针对较大体积颌骨缺损形态复杂、机械力学性能要求较高这一修复难题，利用高精度可预成型的FDM 3D打印技术将纳米羟基磷灰石、蚕丝蛋白、聚乙烯醇等有机整合，建立3D打印体内可降解支架模型。构建bFGF和BMP-2基因慢病毒，转染成骨方向诱导的骨髓间充质干细胞，强化其成血管、成骨功能，筛选种子细胞，并基于RNA干扰技术，探究其成骨、破骨互动机制；种子细胞与FDM 3D打印体内可降解支架复合，构建个性化仿生体内可降解组织工程颌骨，回植羊颌骨缺损动物模型，通过Micro-CT扫描及DR-X线等检测方法，观测其降解速率、体积变化，以期调整纳米羟基磷灰石等支架材料构成比，达到调整组织工程颌骨支架降解速率的目的；结合实时定量PCR、Wstern-blot、免疫组化等技术，揭示个性化仿生体内可降解组织工程颌骨成骨及成血管化机制，最终深入探究其降解速率、成血管和成骨、破骨动态平衡的机制，为仿生组织工程颌骨的研发、临床应用提供理论基础，以期创造出良好的社会、经济效益。