本研究采用仿生合成的方法,以降解高分子材料为基础,通过在高分子材料上进行仿生矿化,构建软骨-骨复合组织工程支架材料,使高分子上层适合于软骨的组织工程,矿化的下层为骨组织工程提供良好的生长用支架,梯度过渡层能使软骨-骨形成良好及牢固的结合,采用这种复合支架是解决复合软骨-骨组织工程的关键之一,对解决模拟关节软骨的生长环境以利于关节软骨细胞的生长及分化,以及关节软骨在体内地固定,提供一种全新而有效的方法,对促进软骨、骨组织工程的发展有重大的意义。
关节软骨损伤是临床上的常见疾病,临床采用的组织、细胞移植治疗方法有一定的效果,但缺乏足够的组织来源,限制了该方法的应用。采用组织工程的方法在体外构建相关的组织并植入体内代替损伤的组织器官在一定程度上缓解了现有的对供体组织的需求。组织工程支架对组织的成功构建有着重要的影响,本项目针对软骨修复的生物学特点,以降解高分子材料为基础,通过复合无机粉体及采用仿生矿化的方式,构建梯度软骨/骨复合组织工程支架材料,该支架能在一定程度上模拟软骨再生所需要的生物学及力学环境,从而促进软骨的再生修复同时解决关节软骨在体内固定的问题,对促进软骨、骨组织工程的发展有重大的意义。项目以胶原模拟软骨细胞外基质成分,通过本体或表面接枝的方式将胶原引入合成的聚谷氨酸苄酯及聚羟基烷酸酯表面,同时利用胶原良好的矿化特性,通过矿化的方式在材料表面合成类骨碳酸羟基磷灰石,利用一体化成型控制技术制备一体化软骨/骨组织工程支架,该支架上层材料适合软骨的再生,下层材料适合骨组织的再生。细胞实验表明软骨细胞能在体外很好地在支架材料表面生长并维持细胞的正常表型,同时动物实验结果表面该修复支架12周时能够良好的修复关节软骨的缺损。