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课题组在骨组织工程材料方面的应用基础研究工作获“吉林省自然科学二等奖” 近日，课题组在骨组织工程材料方面的应用基础研究工作–即“骨组织工程材料结构界面调控及应用基础研究”，获2021年度“吉林省自然科学二等奖”。该工作从2003年开始，在陈学思院士和景遐斌研究员的指导下经过近15年时间完成，得到了国家自然科学基金面上项目“表面接枝聚乳酸的羟基磷灰石纳米复合材料与骨组织工程”（50673090）和“聚多肽改性的介孔纳米羟基磷灰石/聚乳酸复合材料与生物医学应用”（51273195），国家自然科学基金青年基金“功能多肽改性高分子材料的制备及其在骨组织工程中的应用研究”（51403197），吉林省”双十工程”重大科技攻关项目”可吸收纳米复合人工骨材料与器件的产业化关键技术研究”（20130201005GX）等项目支持，取得了一系列研究成果。 发展生物可降解医用高分子作为骨组织工程材料，用于骨损伤的固定和修复成为当前国内外的研究热点，而其结构设计和界面调控是影响骨再生的关键因素。该项目针对这一关键科学问题，提出并发展出左旋聚乳酸（PLLA）自修饰生物活性纳米羟基磷灰石（HA）、与降解速率可调的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物（PLGA）共混制备复合材料、并将小分子活性肽通过共聚物或DOPA分子引入材料内部或表面制备骨组织工程材料的普适性制备方法，揭示了影响骨生成的结构和界面关键因素和调控机制，最终发展出一系列可引导或诱导骨生成的新型人工合成骨组织工程材料。 工作内容主要表现在： 一、材料的组成、结构与理化界面调控。1、从仿生角度（天然骨的组成和结构），设计制备了低聚乳酸（LAc oligomer）自修饰的纳米羟基磷灰石（op-HA）及PLGA复合材料，获得了骨组织工程支架的微观结构和生物性能相关性。2、制备了不同低聚乳酸接枝率（1.1，5.2，9.1%）的op-HA/PLGA复合支架，揭示了接枝量对材料的界面相容性、理化性质和生物性能影响。3、发现了op-HA纳米粒子掺入还可影响支架材料的表面拓扑形貌，从而影响生物性能，并与op-HA的含量和接枝率密切相关。 二、生物功能化界面的构筑与精准调控。4、以PLLA为基本骨架，设计制备了含RGD小肽的两亲性三嵌段共聚物mPEG-PLA-PBGL，获得了细胞粘附力增强的生物降解高分子材料，为制备具有稳定RGD界面的骨组织工程支架奠定了基础；5、创新性地建立了骨组织工程支架的RGD肽“同质同源改性”方法，深刻认识了RGD肽共聚物及骨形态发生蛋白2（BMP-2）的各自角色和协同作用。6、通过贻贝仿生的pDA分子表面固定2种以上小分子活性肽（胶原模拟肽P15和骨肽OGP），建立了简单易行具有应用前景的骨支架表面改性修饰方法。P15和OGP联合应用时，不仅促进材料的细胞粘附和生长，还显著提高成骨分化基因表达水平。 本项目研究工作，共发表论文38篇，其中SCI论文33篇，授权专利11项。其中，5篇代表性论文共被SCI正面他引319次，在重要国际国内会议上口头或邀请报告50余次。这些成果丰富了骨组织工程材料的构筑、结构和界面调控及医学应用的内容，得到了国际和国内同行的高度评价和广泛引用，推动了相关技术成果转化和产品开发。
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