【摘 要】
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目的:以构建成骨性能更强的骨移植物材料为目的,探索不同钙磷比无定形磷酸钙在培养基中的相变特点以及对rBMSCs成骨分化的影响,以找到成骨活性最好的无定形磷酸钙材料,明确相变过程对成骨分化的影响及其机制,设计制备基于材料本身活性的最佳钙磷比无定形磷酸钙支架。方法:1、通过控制反应体系pH,制备不同钙磷比且不含稳定剂的无定形磷酸钙。2、通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）、傅立叶变换
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（81871755;81572106）；
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目的:以构建成骨性能更强的骨移植物材料为目的,探索不同钙磷比无定形磷酸钙在培养基中的相变特点以及对rBMSCs成骨分化的影响,以找到成骨活性最好的无定形磷酸钙材料,明确相变过程对成骨分化的影响及其机制,设计制备基于材料本身活性的最佳钙磷比无定形磷酸钙支架。方法:1、通过控制反应体系pH,制备不同钙磷比且不含稳定剂的无定形磷酸钙。2、通过透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）分析等方法对不同样品进行表征,并研究其在培养基中的相变过程。3、通过活死染色、CCK-8等方法评估不同样品的生物相容性。4、采用RT-q PCR及碱性磷酸酶活性测定等方法验证不同钙磷比无定形磷酸钙的促成骨作用。5、采用RT-qPCR及Western blot等方法评估相变过程对r BMSCs成骨分化的影响,并探索其可能的通路。6、采用最佳钙磷比的无定形磷酸钙与柠檬酸甘油酯材料进行复合,构建基于材料本身活性的成骨、成血管双重生物学活性骨修复支架并表征。7、采用扫描电镜、Transwell试验、ALP染色等方法在体外评估支架的生物相容性和成骨、成血管效果。8、在体内通过大鼠极限颅骨缺损模型,评估其促进血管再生及骨修复的效果。结果:1、通过控制反应体系pH,成功合成了钙磷比为1.0、1.3及1.5的无定形磷酸钙样品,3组不同钙磷比例的ACP呈球状结构,大小均一,为无定形态。2、在培养基中ACP-1.0样品相对不稳定,结晶速度很快,存在磷酸氢钙中间相;而ACP-1.5相对稳定,结晶速度较慢,且结晶过程中没有中间相的出现。3、3组样品在0.1mg/孔的浓度下,均有着良好的生物相容性。4、ACP-1.5样品促进r BMSCs成骨分化的作用更强,是最佳钙磷比例的ACP。5、ACP相变过程能通过激活PI3K/Akt信号通路,促进r BMSCs成骨分化。6、构建的骨修复支架为多孔结构,分别复合了0%,15%和30%的ACP。7、各组支架有着良好的细胞相容性,并且在体外验证了其成骨、成血管双重生物学作用,其中GC-ACP30组成骨及成血管效果更好。8、Micro-CT及组织学评估显示了GC-ACP30组支架血管面积、血管数量、BV/TV等指标要显著高于GC组。结论:1、钙磷比为1.5时,ACP更为稳定,生物学作用最佳;2、ACP相变过程能通过激活PI3K/Akt信号通路,促进r BMSCs成骨分化;3、GC-ACP复合支架有着良好的生物相容性和成骨、成血管活性,可同时诱导骨与血管的再生,促进大鼠颅骨极限骨缺损的修复。
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