醫(yī)學(xué)論壇網(wǎng)訊 由北京大學(xué)口腔醫(yī)院正畸科周彥恒教授指導(dǎo),、劉燕副研究員領(lǐng)銜的仿生礦化課題組首次成功組裝了具多級(jí)結(jié)構(gòu)的骨仿生替代材料——具拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的纖維內(nèi)礦化膠原(Hierarchical intrafibrillarly-mineralized collagen,,HIMC),,實(shí)現(xiàn)了頜骨大面積缺損的有效再生,為骨仿生材料的臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù),。2016年8月17日,,這一研究的成果發(fā)表于國(guó)際材料學(xué)頂尖期刊Advanced Materials《先進(jìn)材料》(DOI: 10.1002/adma.201602628)。該研究由北京大學(xué)口腔醫(yī)院與中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所合作完成,。周彥恒教授與中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所王鐵教授為文章的共同責(zé)任作者,,正畸科劉燕副研究員,、博士研究生劉帥及石油大學(xué)羅聃助理研究員為文章的共同第一作者。
采訪中,,周彥恒向記者介紹,,牙周病、腫瘤,、發(fā)育異常,、外傷等常常造成的顱面部大面積骨缺損,給患者的生活質(zhì)量,、心理健康帶來(lái)一系列影響,。如何高效地實(shí)現(xiàn)頜面部的骨再生,恢復(fù)口牙合功能,,提高患者的生活質(zhì)量一直是口腔醫(yī)生面臨的難題,。合成生物相容性優(yōu)越、成骨性能良好,、降解速度適宜的骨替代材料是組織工程關(guān)鍵,。然而,傳統(tǒng)的骨組織工程支架材料僅僅是對(duì)天然骨化學(xué)組成的簡(jiǎn)單模仿,,并未再現(xiàn)天然骨組織的多級(jí)結(jié)構(gòu),。
專家介紹,該研究致力于從納米級(jí)別對(duì)天然骨組織的各級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿生模擬,,旨為宿主細(xì)胞提供類似天然的微環(huán)境,,從而誘導(dǎo)內(nèi)源性骨再生。該課題組使用改良的“bottom up”(自下而上)仿生礦化法實(shí)現(xiàn)三維的HIMC支架的合成,。研究表明,,仿生合成的HIMC支架材料具有與天然骨極其相似的納米結(jié)構(gòu),能夠更好的促進(jìn)干細(xì)胞在支架材料表面的粘附,、增殖與礦化;并且具有與天然骨類似的應(yīng)力分散能力及降解速率,。進(jìn)一步研究表明,HIMC支架材料能誘導(dǎo)整個(gè)缺損區(qū)域的骨再生,。更突出的是,,新生骨膠原與天然骨膠原的排列及機(jī)械性能一致。此次的研究成果突出了支架材料的納米結(jié)構(gòu)對(duì)工程骨理化性質(zhì)的影響,為骨缺損的臨床治療提供新思路,。(付東紅)
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周彥恒教授(北京大學(xué)口腔醫(yī)院正畸科主任醫(yī)師,,博士生導(dǎo)師)作為口腔干細(xì)胞研究與再生中心主任,近五年主持國(guó)家級(jí)和省部級(jí)科研項(xiàng)目6項(xiàng),,總經(jīng)費(fèi)達(dá)1800余萬(wàn)元,。至今共發(fā)表中英文論文160篇,英文文章40篇,,其中作為通訊作者或第一作者SCI收錄文章32篇,,總影響因子約164,。
劉燕副研究員(北京大學(xué)口腔醫(yī)院正畸科醫(yī)師,碩士生導(dǎo)師),,致力于生物礦化與生物仿生納米材料研究的,,在仿生礦化領(lǐng)域有著近十年的積累。至今,,已在國(guó)際期刊雜志上發(fā)表相關(guān)SCI論文30余篇,,總影響因子約160。2009-2010年在美國(guó)Georgia Health Sciences University聯(lián)合培養(yǎng)博士期間,,在導(dǎo)師Franklin R. Tay教授的指導(dǎo)下,,首次在國(guó)際上合成了具拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的單纖維礦化膠原,并以第一作者身份在Advanced Materials,,Biomaterials 及Acta Biomaterialia等國(guó)際材料頂尖雜志上發(fā)表了6篇文章,。2011年博士畢業(yè)后,于北京大學(xué)口腔醫(yī)院進(jìn)行兩年的博士后深造,,在周彥恒教授的指導(dǎo)下,,致力于生物仿生納米材料在組織工程中的應(yīng)用研究。所取得的成果發(fā)表在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Small, Journal of Biomedical Nanotechnology及 ACS Applied Materials & Interfaces等材料與化學(xué)頂尖雜志上,。此外,,還榮獲“北京大學(xué)優(yōu)秀博士后”、 “北大-清華生命科學(xué)聯(lián)合中心杰出博士后”稱號(hào),,“IADR/AADR William J. Gies Award”、“中國(guó)百篇最具影響國(guó)際學(xué)術(shù)論文獎(jiǎng)”及“湖北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)”等國(guó)際國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì),,以及2項(xiàng)發(fā)明專利,、2項(xiàng)中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目、2項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目及1項(xiàng)北京市自然科學(xué)基金等,。