钛表面的纳米管阵列装载雄激素-RGD对钛种植体成骨效应协同作用机制的研究

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基本信息

  • 批准号：
    81300916
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    王娜
  • 依托单位：
    首都医科大学
  • 学科分类：
    H1508.口腔颅颌面组织生物力学和生物材料
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

Recent fundamental research on dental implantation were fucoused on implant surface modification for rapid and improved osseointegration. Based on our research on the osseointegration of TiO2 nanotubes and novel medicine (Androgen-RGD) that stimulate osteogenesis and suppress osteoclast function as well, the hypothesis is assumed that the TiO2 nanotubes could be treated as controlled drug delivery carrier which the medicine could be loaded into and gradully released to further improve the implant osseointegration of TiO2 nanotube implant. To prove the combination effect of TiO2 nanotube and medicine on osseointegration, rate of medicine relased from TiO2 nanotubes, BMSCs culture observation, in vivo observation on tibia-implant model will be done at set time points. The measurement of the expression of osteogenesis related genes and proteins, detection of AR and TGF-β/BMP/Activin signal pathway will be studied to answer the questions of whether TiO2 nanotubes loaded medicine could influence the implant osseointegration, and detect the mechanism of cellular and molecular biology. The mechanism studies on rapid osseointegration improvemed by TiO2 nanotube implant loaded medicine might indicate a new way for implant surface modification.
通过表面改性技术促进钛种植体早期成骨、加速骨整合的进程是当今种植领域的研究方向之一。我们前期研究表明钛表面的TiO2纳米管结构可促进种植体早期骨整合。新型药物17β-(RGD-苯丙氨酰氨基)-11α-羟基雄甾-1,4-二烯-3-酮，可刺激成骨细胞的黏附与分化，同时抑制破骨细胞的迁移与黏附，而且在溶液中呈光滑的纳米球形。据此假设，将该药物直接装载入TiO2纳米管内，装载药物纳米管形成的缓释作用，进一步加强TiO2纳米管的促进早期成骨的作用。本研究拟通过药物释放试验、BMSCs培养、建立兔胫骨-种植体模型，检测装载/缓释该药物的TiO2纳米管种植体在体内外试验中对骨形成相关基因、蛋白表达及对AR、TGF-β/BMP/Activin信号通路的影响，观察其对种植体骨整合的影响，分析探讨其细胞和分子生物学机制，为钛种植体表面改性技术提供新思路和理论基础。

结项摘要

通过表面改性技术促进钛种植体早期成骨、加速骨整合的进程是当今种植领域的研究方向之一。我们前期研究表明钛表面的TiO2纳米管结构可促进种植体早期骨整合。TiO2纳米管本身可作为装载、缓释药物的装置，装载纳米级促成骨和抗菌药物，装载药物纳米管形成的缓释作用，进一步加强TiO2纳米管的促进早期成骨及抗菌的作用。通过药物释放试验、BMSCs培养、建立兔胫骨-种植体模型及抗菌实验，检测装载/缓释药物的TiO2纳米管种植体在体内外试验中对骨形成相关基因、蛋白表达及种植体周围炎易感菌抗菌作用的影响，观察其对种植体骨整合的影响，分析探讨其细胞和分子生物学机制，TiO2纳米管结构作为有效的药物装载释放装置，可有效装载促进成骨的小分子多肽（BMP2 knuckle peptide）、纳米药物（Androgen-RGD）及纳米级金属氧化物抗菌剂(ZnO)、有机抗菌肽(GL13K antimicrobial peptide)，协同纳米管结构的促进成骨作用，有效促进钛种植体早期成骨及预防种植早期感染。该研究为钛种植体表面改性技术提供新思路和理论基础。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Synthesis of a liquid-crystalline resin monomer with the property of low shrinkage polymerization
低收缩聚合液晶树脂单体的合成
  • DOI：
    10.1016/s1473-3099(16)30324-3
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Dental Materials Journal
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Ma Yuanping;Wang Na;Zhang Zhenting;Yang Yuzhe
  • 通讯作者：
    Yang Yuzhe
Nanotubes functionalized with BMP2 knuckle peptide improve the osseointegration of titanium implants in rabbits.
用 BMP2 指节肽功能化的纳米管可改善兔子钛植入物的骨整合。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Journal of Biomedical Nanotechnology
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yiran Liu;Hongyi Li;Na Wang;Su Chen
  • 通讯作者：
    Su Chen
Synthesis of TiO2 nanotubes with ZnO nanoparticles to achieve antibacterial properties and stem cell compatibility
用ZnO纳米粒子合成TiO2纳米管以实现抗菌特性和干细胞相容性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Nanoscale
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Wang Jinshu;Zhang Zhenting;Li Hongyi;Webster Thomas J.
  • 通讯作者：
    Webster Thomas J.
Effects of anodic titanium dioxide nanotubes with different diameters on macrophage secretion of cytokines and chemokines.
不同直径阳极二氧化钛纳米管对巨噬细胞分泌细胞因子和趋化因子的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Cell Proliferation.
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Lü Wulong;Wang Na;Gao Ping; Li C; Zhao Hongshi;Zhang Zhenting
  • 通讯作者：
    Zhang Zhenting
Antibacterial and osteogenic stem cell differentiation properties ofphotoinduced TiO2 nanoparticle-decorated TiO2 nanotubes
光诱导TiO2纳米颗粒修饰的TiO2纳米管的抗菌和成骨干细胞分化特性
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Nanomedicine
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Wang Jinshu;Zhang Zhenting;Li Hongyi;Webster TJ.
  • 通讯作者：
    Webster TJ.

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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