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项目7:新型重组生长因子的开发与应用

 

 

项目类别:药物或器械

项目特点:具有材料绑定能力;可局部注射,或与组织修复材料结合应用;缓释长效。

进展情况:实验室阶段  

  重组生长因子的应用是增强组织或器官再生能力的关键技术之一。临床上常用于患处直接注射,但由于普通的重组生长因子蛋白在常温或体温下的不稳定性,时效短,费用高,使其应用受到限制。为获得生长因子的长效应用,我们采取以下几条路线开发相应的技术与产品。

  1、以介孔羟基磷灰石、高分子纳米微球或组织工程支架作为载体,将生长因子或基因、及其它活性药物靶向地输送至损伤局部并实现控制释放,直接刺激病体內病损组织的修复与再生。这方面我们开发介孔纳米羟基磷灰石、PLA微球、明胶微球、海藻酸微球等作为生长因子的载体,研究了这些载体的药物担载能力和释放规律,并申请了相关专利。

  2、利用转基因技术,通过基因载体将生长因子基因导入至损伤局部的细胞中,实现缓慢释放、转染和可控表达。我们已经在骨形态蛋白-4(BMP-4)开关基因的构建及安全应用等方面进行了积极探索,并在体外和体内的相关研究中证明了其有效性

  3、同时,通过与日本理化学研究所(RIKEN)的科技部及中国科学院国际合作项目,通过分子设计和利用基因重组技术,在生长因子中引入与材料(如胶原,几丁质等)特异结合能力的结构域(CBD-和ChBD-),及贻贝粘附分子(DOPA-)。目前,已经成功构建了碱性成纤维细胞生长因子(b-FGF), 胰岛素样生长因子(IGF-1)和骨形态发生蛋白(BMP-2)等一系列可用于创面和骨修复的重组生长因子,能够实验室小批量生产。这些新的重组生长因子具有良好的结合能力和保持更长时间的生物活性,可单独使用或与修复材料结合应用,在创伤外科和再生医学具有广泛的应用性。

 

相关专利与文章:

  1. 与几丁质特异结合的碱性成纤维细胞生长因子及其编码基因、制备方法与应用.专利号:201510887465.8.专利人:章培标. 王 宇. 王宗良. 武振旭.申请日:2015-12-07 
  2. A chitin film containing basic fibroblast growth factor with a chitin-binding domain as wound dressings.Carbohydrate Polymers, 2017, 174:723-730. Yu Wang, Chuan Fu, Zhenxu Wu, Li Chen,Xuesi Chen,Yen Wei,Peibiao Zhang.
  3. A Bioorthogonal Approach for the Preparation of a Titanium-Binding Insulin-like Growth-Factor-1 Derivative by using Tyrosinase.  Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55(38):11447-51. Chen Zhang, Hideyuki Miyatake,Yu Wang,Takehiko Inaba,Yi Wang, Peibiao Zhang,Yoshihiro Ito*.
  4. Biodegradable Microcarriers of   Poly(Lactide-co-Glycolide) and Nano-Hydroxyapatite Decorated with IGF-1 via   Polydopamine Coating for Enhancing Cell Proliferation and Osteogenic   Differentiation. Macromol Biosci. 2015, 15(8):1070-80. Tianlin   Gao, Ning Zhang, Zongliang Wang, Yu Wang, Ya Liu, Yoshihiro Ito, Peibiao Zhang*.
  5. Environmental pH-controlled loading and   release of protein on mesoporous hydroxyapatite nanoparticles for bone tissue   engineering. Materials Science and Engineering: C, 2015, 46:158-165. Ning   Zhang, TianlinGao, Yu Wang, Zongliang Wang, Peibiao Zhang*, JianguoLiu.
  6. Photo-immobilization   of Bone Morphogenic Protein 2 on PLGA/HA Nanocomposite to Enhance the   Osteogenesis of Adipose-Derived Stem Cells. RSC Adv., 2016, 6, 20202-20210. Tianlin Gao, Weiwei Cui, Zongliang Wang, Yu Wang, Ya Liu, Ponnurengam Sivakumar   Malliappan, Yoshihiro Ito and Peibiao Zhang*.