近日💲,葛子鋼課題組在用於軟骨再生的功能性生物材料研究中取得系列成果📔,相關論文《PHBV微球復合PLCL彈性多孔支架材料作為新的系統用於軟骨組織工程的研究》發表在《生物醫學材料》(Biomedical Material)上(Poly (L-Lactide –co- Caprolactone) scaffolds enhanced with poly (β-hydroxybutyrate-co-β- hydroxyvalerate) microspheres as a new system for cartilage tissue engineering. Biomedical Materials, 8(2):025005(2013))。
該研究得到《生物醫學材料》編輯的重點推薦(Editor’s Pick),並在網站上發表了對葛子鋼課題組的采訪𓀖。在采訪中🕐,葛子鋼老師介紹了其研究團隊,並介紹了課題組在用於軟骨再生的功能性生物材料領域的最新研究,以及日後的研究規劃(http://iopscience.iop.org/1748-605X/page/Interview%20with%20Zigang%20Ge)🏋🏿♂️。
軟骨再生醫學雖然取得了很大進展,但是其結構和功能仍然很難與正常軟骨組織相媲美。隨著科學研究的深入,越來越多的新技術和細胞生物學知識被結合到生物材料中來,產生了功能性生物材料。葛子鋼課題組在軟骨再生用功能性生物支架材料領域進行了探索,並取得了系列成果,發表了多篇相關論文。
製備復合支架材料的示意圖
葛子鋼課題組指出,生物材料與待修復組織的力學相容對再生非常重要,但目前廣泛使用的高分子材料的力學性能通常顯著低於軟骨組織。通過添加不同的物質能夠促進高分子材料內部分子間的重排、交聯,從而有效提高材料的力學性能👿。碳納米管🛻、石墨烯都能夠顯著地增強殼聚糖等天然高分子的壓縮楊氏模量。研究過程中發現🍩,將碳納米管與石墨烯復合進入高分子材料內部後很難製備成三維多孔支架🟢🦴,並且這些復合的成分非常難降解🪵,細胞的毒性雖然不是很明顯🟧,但仍然需要進一步的考證💺🪃。為了增強彈性PLCL基底高分子材料的壓縮楊氏模量,葛子鋼課題組進一步探索了PHBV微球對於PLCL基底材料的作用,研究表明🚓,該功能性支架材料在裸鼠體內能夠很好的促進軟骨組織的再生。在這些科研的基礎上,實驗室正在研究通過在傳統的多孔支架材料中添加活性微球,主動調控細胞的積聚,有望進一步加強傳統的組織工程材料與發育👳🏽♀️、細胞生物學的結合。課題組在多年研究的基礎上還系統總結了功能性軟骨組織工程支架材料方面的進展🏂🏼。
上述工作主要由2008級博士研究生李超完成,並與新加坡國立大學李永興教授(Lee Eng Hin)實驗室,佐治亞理工學院Prof. Robert E. Guldberg實驗室🏊♂️,人民大學金朝霞教授課題組合作完成🏊🏽♂️。
編輯:Mc