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我國科學(xué)家攻克組織工程骨血管化難題
2011-09-16  來源：中國聚合物網(wǎng)
    經(jīng)過近10年的研究和探索，在中國工程院院士王正國的帶領(lǐng)下，第三軍大學(xué)大坪醫(yī)院、野戰(zhàn)外科研究所副研究員張波等人研制出了具有組織相容性、無免疫源性和可降解，具備增強(qiáng)血液灌注和促血管化的骨組織工程支架材料——肝素/殼聚糖/脫細(xì)胞骨基質(zhì)仿生支架材料，攻克了異種脫骨基質(zhì)跨種屬應(yīng)用的大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。該項(xiàng)研究成果的論文發(fā)表在美國《組織工程》雜志上，預(yù)計(jì)不久將有望應(yīng)用于臨床對(duì)人體骨缺損修復(fù)。
 
據(jù)了解，骨缺損修復(fù)一直是骨科醫(yī)學(xué)的難題，而自然災(zāi)害、突發(fā)事故及戰(zhàn)爭等導(dǎo)致需植骨修復(fù)的人數(shù)呈上升趨勢(shì)。應(yīng)用組織工程技術(shù)構(gòu)建的組織工程骨作為骨缺損修復(fù)的發(fā)展方向，雖臨床初步應(yīng)用效果確切，但因組織工程骨的血管化等問題成為世界關(guān)注的瓶頸，制約了臨床大規(guī)模應(yīng)用。研制新一代有特定結(jié)構(gòu)和功能的仿生“智能”基質(zhì)材料，成為當(dāng)今組織工程學(xué)和生物材料學(xué)研究領(lǐng)域的前沿課題。
 
2002年，課題組開始異種骨基質(zhì)的研究。他們采用牛骨經(jīng)生化、理化處理去抗原、去細(xì)胞，經(jīng)生物安全性檢測(cè)達(dá)標(biāo)后，將該骨基質(zhì)材料應(yīng)用于豬尺骨缺損修復(fù)，實(shí)驗(yàn)表明，3個(gè)月內(nèi)骨基質(zhì)全部降解，缺損修復(fù)效果良好。
 
2009年，團(tuán)隊(duì)受到水蛭抗血凝及負(fù)壓吸血的啟發(fā)，模擬其原理解決組織工程骨植入?yún)^(qū)血液循環(huán)障礙等難題。
 
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，構(gòu)建的肝素/殼聚糖/脫細(xì)胞骨基質(zhì)仿生支架材料在超微結(jié)構(gòu)上骨小梁結(jié)構(gòu)無變化，而材料表面變平滑更利于種子細(xì)胞黏附；材料表面的分子結(jié)構(gòu)檢測(cè)證實(shí)肝素成功復(fù)合到材料表面，且體外肝素緩釋檢測(cè)表明一周內(nèi)肝素可以有效釋放，抗凝效果明顯延長。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)肝素/殼聚糖/脫細(xì)胞骨基質(zhì)仿生支架材料可以有效促進(jìn)血液灌注。
 
課題組通過肝素/殼聚糖自組裝表面改性后脫細(xì)胞骨基質(zhì)材料，解決了植入材料被血凝塊包圍，以及移植物的氧和營養(yǎng)物質(zhì)灌注障礙等瓶頸問題，為臨床大塊骨缺損修復(fù)提供了技術(shù)支持；同時(shí)也為進(jìn)一步采用仿生學(xué)方法模擬水蛭療法在斷指再植、皮瓣移植及肢體循環(huán)障礙等領(lǐng)域促進(jìn)微循環(huán)血液流動(dòng)，改善組織血液循環(huán)提供了理論依據(jù)，經(jīng)過臨床試驗(yàn)后便可普遍推廣應(yīng)用。
 
目前,該課題已獲得兩項(xiàng)國家發(fā)明專利授權(quán)。
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