导　　师： 钟世镇

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 由于创伤、骨病或骨肿瘤引起的骨缺损是影响人类生命和健康的重大医学难题。虽然传统的骨缺损修复材料可以部分满足替代缺损部位的需求,但难以满足血管长入及功能化等需求,仍然无法实现骨组织在结构和功能上的完全修复,即再生重建。引导干细胞长入支架内部并诱导其成骨分化生成新骨是实现真正意义上“再生”的重要标志。因此,研制可调控干细胞行为和骨组织再生过程的生物活性材料是再生修复的重点。微小RNA(miRNA)在调控干细胞分化、骨形成及其内稳态等生命活动中发挥着重要的作用。且相比于生长因子,miRNA结构简单、易于合成及操作、不易失活、且能特异性地从基因水平调控细胞的行为,使其成为近十年来医药领域最热门的研究方向之一。本文的核心思想是将miRNA作为一种生物学信号负载于三维多孔支架材料上,构建具有骨诱导活性的组织工程支架作为植入修复材料,联合干细胞用于骨组织工程,并通过原位控释miRNA,刺激干细胞产生特殊应答反应,以期得到最佳的修复效果。(1)miRNA纳米输送载体的构建miRNA能否高效发挥效用极大程度依赖于纳米输送载体的选择和设计。因此,本文首先利用一种高效输送小分子核酸的载体材料——聚乙烯亚胺修饰的金纳米颗粒(AuNPs),输送miRNA跨膜进入干细胞并发挥其调控成骨分化的作用。研究结果证明,相较于商业化脂质体Lipofectamine,AuNPs具有较低的细胞毒性,可保护并高效输送miRNA进入人骨髓间充质干细胞(hMSCs)和小鼠胚胎前成骨细胞(MC3T3-E1)。并发现AuNPs/miRNA复合粒子可协同诱导两种细胞成骨分化并促进矿化过程。进一步观察到AuNPs主要分布于内质网上,据此推测AuNPs诱导成骨分化的机制可能是纳米粒子对内质网产生适当的应力刺激,激活内质网应激效应,从而影响成骨分化相关蛋白的表达。(2)无负载A

关 键 词： 骨再生修复 水凝胶支架 金纳米颗粒 三维纤维沉积技术

领　　域： []