阶段性波动降解多壳层微球高生物活性骨修复材料原位骨再生研究

成果基本信息
关键词：	生物材料;多层复合;生物微球材料;多孔网络结构;原位骨再生
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	18062014	资源采集日期：	2018-12-10

研究情况
单位名称：	瑞安市人民医院	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	浙江省自然科学基金委员会
评价日期：	2017.05.02	评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	孵化基地	联系人（平台）电话：	0771-3394012
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成果简介
病理性骨缺损愈合迟缓、修复缓慢，一直是临床骨修复医学中的重大问题。而目前的人工骨材料性能各有所长，在病理性骨缺损修复方面的效率、效果尚未达到自体骨移植的水平。　　本研究以β-磷酸三钙和掺锶硅酸钙为优化组分，制备了一种全新的双相人工骨材料；并运用模板法，控制工艺的条件，制备出单壳层的CaSi、单壳层的CaP 微球，再以此单壳层微球为模板，通过微球模板层-层包裹工艺，成功制备了具有明显的核壳结构和较为紧密的内部微结构的CaSi@CaP/ CaP@CaSi 核壳微球；再结合加造孔剂造孔工艺，使得核-壳复相陶瓷微球的不同壳层具有10μm 左右的多孔结构，成功制备了CaP-PS@CaSi@CaP（内孔型）、CaSi@CaP-PS@CaSi（中孔型）及CaP@CaSi@ CaP-PS（外孔型）三种多孔结构微球。通过体外活性实验以及细胞毒性实验的评估，这些元素掺杂优化的壳-核结构微球具有阶段性波动降解的性能、良好的体外诱导磷灰石形成能力及较高的促成骨活性；同时这些多壳层微球尺度均一，球形度良好，壳、核结构完整，界面清晰，各相的降解速率可以通过其在微球中的特定位置而调控，从而达到降解性阶段可调的目的。　　总之，本项目通过以硅灰石和β-磷酸三钙为优化组分，优化制备了一种具有“快-慢”波动降解速率特征并有利于初始阶段细胞迁移的高生物活性多层复相陶瓷微球材料，通过系统分析异质离子微掺杂来调控复相陶瓷微球各矿物壳层降解速率，探讨了各层厚度、降解释放无机离子组合物对炎性细胞、成骨相关干细胞的生物活性介导作用规律，并结合动物骨缺损模型分析病理性骨缺损原位骨再生效率与两相陶瓷微球各壳层的尺度、矿物降解速率及其多孔网络动态演化之间的基本关系，明确微球密堆砌体中各矿物层降解所致多孔网络结构阶段性演变特性。本研究进一步完善了高生物活性多层复相陶瓷微球的降解速率阶段性可调节、剪裁的生物活性材料设计理论，并对指导临床紧迫需求新型生物材料开发和应用具有重要的现实意义。

成果名称：	阶段性波动降解多壳层微球高生物活性骨修复材料原位骨再生研究	关键词：	生物材料;多层复合;生物微球材料;多孔网络结构;原位骨再生
成果类别：		一级分类名称：	医学生物工程
二级分类名称：		三级分类名称：
研究起止时间：	2014.01 至2016.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	瑞安市人民医院	学科分类2：
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：		课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	Q14H060011
经费实际投入额（万元）：	5.00	评价单位：	浙江省自然科学基金委员会
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：	2017.05.02	转让范围：
评价证书号：		推荐单位：	浙江省卫生计划生育委员会
推广形式：	无	成果登记号：	18062014
成果简介：	病理性骨缺损愈合迟缓、修复缓慢，一直是临床骨修复医学中的重大问题。而目前的人工骨材料性能各有所长，在病理性骨缺损修复方面的效率、效果尚未达到自体骨移植的水平。　　本研究以β-磷酸三钙和掺锶硅酸钙为优化组分，制备了一种全新的双相人工骨材料；并运用模板法，控制工艺的条件，制备出单壳层的CaSi、单壳层的CaP 微球，再以此单壳层微球为模板，通过微球模板层-层包裹工艺，成功制备了具有明显的核壳结构和较为紧密的内部微结构的CaSi@CaP/ CaP@CaSi 核壳微球；再结合加造孔剂造孔工艺，使得核-壳复相陶瓷微球的不同壳层具有10μm 左右的多孔结构，成功制备了CaP-PS@CaSi@CaP（内孔型）、CaSi@CaP-PS@CaSi（中孔型）及CaP@CaSi@ CaP-PS（外孔型）三种多孔结构微球。通过体外活性实验以及细胞毒性实验的评估，这些元素掺杂优化的壳-核结构微球具有阶段性波动降解的性能、良好的体外诱导磷灰石形成能力及较高的促成骨活性；同时这些多壳层微球尺度均一，球形度良好，壳、核结构完整，界面清晰，各相的降解速率可以通过其在微球中的特定位置而调控，从而达到降解性阶段可调的目的。　　总之，本项目通过以硅灰石和β-磷酸三钙为优化组分，优化制备了一种具有“快-慢”波动降解速率特征并有利于初始阶段细胞迁移的高生物活性多层复相陶瓷微球材料，通过系统分析异质离子微掺杂来调控复相陶瓷微球各矿物壳层降解速率，探讨了各层厚度、降解释放无机离子组合物对炎性细胞、成骨相关干细胞的生物活性介导作用规律，并结合动物骨缺损模型分析病理性骨缺损原位骨再生效率与两相陶瓷微球各壳层的尺度、矿物降解速率及其多孔网络动态演化之间的基本关系，明确微球密堆砌体中各矿物层降解所致多孔网络结构阶段性演变特性。本研究进一步完善了高生物活性多层复相陶瓷微球的降解速率阶段性可调节、剪裁的生物活性材料设计理论，并对指导临床紧迫需求新型生物材料开发和应用具有重要的现实意义。
联系人：	徐芳	成果登记日期：	2017-12-25
联系人email：	raxufang@126.com	单位代码：	93301355
邮政编码222：	325200	联系人电话：	0577-65866013
单位传真：	0577-65866586	单位通讯地址：	浙江省瑞安市万松路108号
单位所在省市：		单位电话：	0577-65623293;65866013
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	张雷;陈文良;杨贤燕;孙晓良;陈诚;杨国敬;谢凯罗	资源采集日期：	2018-12-10

阶段性波动降解多壳层微球高生物活性骨修复材料原位骨再生研究

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