微纳米矿化丝素/硫酸钙双缓释系统的构建及其促进感染性骨缺损修复的机理研究

项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51502192
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    E0210.无机非金属类生物材料
  • 结题年份:
    2018
  • 批准年份:
    2015
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Nowadays, numerous studies have been proceed on the reconstruction of infectious bone defect for the local therapy. However, some questions and mechanism such as, the sustained release of drug, similar mechanical strength to natural bone, matching degradation rate, as well as bioactivity, are still difficult to treat and brings challenges to researchers. The present project intends to construct biomimetic micro/nano- mineralized silk/calcium sulfate drug delivery system on the basis of previous work. The project proposed to study the way of binding mode as well as the mechanism of chemical bond between molecules during the combination of drug, silk and calcium sulfate, and its effect and mechanism on delivery system controlling the drug release and the degradation of silk/ calcium sulfate scaffold. The synergistic effect of structure and organic/inorganic composition of composite on bone repair in delivery system will be investigated. Furthermore, the mechanism of nano-silk improving mechanical, degradable properties and osteogenic differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells will be clarified. At last, animal experimental mode will verified the antibacterial and osteogenic effect. The present study is helpful to support the theoretical and experimental evidence for infectious bone defect.
为实现对感染性骨缺损的修复,抑制感染同时骨缺损再生的问题已经成为骨科临床局部治疗中的研究热点。但目前对载药支架中药物如何实现缓慢释放,同时支架材料如何在力学、降解性、生物活性等方面与人体骨匹配并成骨,仍没有有效解决并阐明机理。本项目在前期研究的基础上拟构建一种仿生的微纳米矿化丝素/硫酸钙双缓释系统。提出研究该复合载药系统中药物(万古霉素)与丝素及硫酸钙复合过程中的分子间结合方式和化学键合,并研究其与复合载药系统的药物释放行为及矿化丝素/硫酸钙支架材料降解的关系与机理;同时探索复合载药系统中有机/无机组分及结构对骨愈合促进的协同作用,并就纳米丝素对改善硫酸钙力学、降解性能、成骨分化作用及相关机理进行阐明。最终通过动物实验模型加以验证抗感染和成骨效果。该项目的研究将对有效解决感染性骨缺损的临床难题提供理论和实验依据。

结项摘要

为实现对感染性骨缺损的修复,抑制感染同时骨缺损再生的问题已经成为骨科临床局部治疗中的研究热点。但目前对载药支架中药物如何实现缓慢释放,同时支架材料如何在力学、降解性、生物活性等方面与人体骨匹配并成骨,仍没有有效解决并阐明机理。本项目在前期研究的基础上构建了一种仿生的微纳米丝素/硫酸钙缓释系统并研究药物释放及抗菌行为;在硫酸钙中复合丝素微球后,随着微球丝素浓度增加,复合人工骨材料药物释放速率逐渐减小。同时研究探索纳米丝素纤维对改善硫酸钙力学、降解性能、成骨作用及相关机理;丝素纳米纤维作为固化液不仅能够有效的降低复合材料的降解率、抑制药物的突释,而且显著的提高了复合材料的强度、韧性。复合纳米丝素纤维的材料,更有利于细胞的黏附和增殖;最终通过动物实验模型加以验证了抗感染和成骨效果。该项目的研究将对有效解决感染性骨缺损的临床难题提供理论和实验依据。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(11)
丝素纤维/硫酸钙抗感染骨材料的制备及性能
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    无机化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘世超;连小洁;徐睿;史振东;杜苗苗;张斯若;何志敏;魏延;黄棣;王秀梅;崔福斋
  • 通讯作者:
    崔福斋
不同浓度载万古霉素半水硫酸钙/丝素微球 复合人工骨材料的制备及性能研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    生物医学工程学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    刘力明;连小洁;刘世超;吴亚丽;黄棣;王晓军;王秀梅;崔福斋
  • 通讯作者:
    崔福斋
A study of the initial adhesive force of cells on silk fibroin-based materials using micropipette aspiration.
使用微吸管抽吸法研究细胞在丝素蛋白基材料上的初始粘附力
  • DOI:
    10.1093/rb/rby004
  • 发表时间:
    2018-06
  • 期刊:
    Regenerative biomaterials
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Lian X;Liu S;Liu L;Xu R;Du M;Wang S;Zhu H;Lu Q;Zhang Q;Wu Y;Huang D;Wei Y
  • 通讯作者:
    Wei Y
Preparation of Ag@CNT Nanohybrids and Investigations on Their Antibacterial and Cytotoxicological Effects
Ag@CNT纳米杂化物的制备及其抗菌和细胞毒作用研究
  • DOI:
    10.1166/nnl.2018.2844
  • 发表时间:
    2018-12
  • 期刊:
    Nanoscience and Nanotechnology Letters
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Meng Yin;Di Huang;Xiumei Zhang;Yuan Peng;Jingjing Du;YanWei;Xiaojie Lian;Yinchun Hu;Weiyi Chen;Yu Shrike Zhang
  • 通讯作者:
    Yu Shrike Zhang
Aligned hydroxyapatite nano-crystal formation on a polyamide surface
聚酰胺表面上排列的羟基磷灰石纳米晶体的形成
  • DOI:
    10.1039/c7ra07182e
  • 发表时间:
    2017-01-01
  • 期刊:
    RSC ADVANCES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Huang, Di;Yin, Meng;Chen, Weiyi
  • 通讯作者:
    Chen, Weiyi
共 7 条
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其他文献

CNTs及其复合材料在医用材料领域的应用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
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    功能材料
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    殷萌;张秀梅;胡银春;魏延;杜晶晶;连小洁;黄棣
  • 通讯作者:
    黄棣
HA/GCPU复合多孔支架的可控制备及细胞相容性
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    高等学校化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜晶晶;黄棣;魏延;连小洁;胡银春;王楷群;刘阳;陈维毅
  • 通讯作者:
    陈维毅
纳米纤维增强双层组织引导膜的力学性能及细胞响应
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    高等学校化学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王志微;黄棣;席少晖;徐梦洁;朱雪芳;连小洁;魏延;陈维毅
  • 通讯作者:
    陈维毅
双交联聚乙烯醇/海藻酸钠水凝胶的制备与表征
  • DOI:
    10.16865/j.cnki.1000-7555.2020.0063
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    高分子材料科学与工程
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    徐梦洁;张秀梅;胡银春;魏延;杜晶晶;连小洁;陈维毅;黄棣
  • 通讯作者:
    黄棣
具有不同拓扑结构的海藻酸钠-明胶复合水凝胶的3D打印制备及其性能
  • DOI:
    10.13801/j.cnki.fhclxb.20210917.001
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
    复合材料学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    孙士儒;刘阳;王景辉;连小洁;安美文
  • 通讯作者:
    安美文
共 5 条
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