项目简介
骨骼作为人体的支架,担负着支持、承重、造血等功能,骨组织的损伤严重影响着人类的生活。骨缺损和骨不连的治疗是骨科临床每天都要面临的问题,造成骨缺损的原因是多方面的,包括骨折、创伤、病理性切除、肿瘤、先天畸形重塑、以及与年龄相关的骨质丢失等。我国因创伤、疾病、遗传和衰老造成的组织器官缺损或功能障碍的人数位居世界之首。骨损伤给病人带来痛苦的同时,也增加了社会的负担。预计我国每年硬组织(骨、牙)修复有15-25亿元人民币的市场。因此,研究快速有效的骨组织再生方法具有重大的社会意义和经济意义。
在引导骨组织再生产品研发中,该项目创新性地构建了具有胶原结合能力的生长因子CBD-BMP2,并将其与骨材料结合,从而形成活性骨材料以诱导骨再生,很好地解决了这一问题。研制成功的活性骨材料在动物实验中获得了良好均一的骨再生,并获得中国、欧洲及美国专利。经过多年的研发,这一产品获得中国食品药品检定研究院的型式检测报告。现已确定临床试验方案,并开展了七家医院参与的临床试验。活性骨材料将有望填补国内此类产品的空白。
为了解决上述骨组织工程中胶原材料中BMP-2用量的问题,本项目将利用基因工程改造生长因子的分子结构使其能与胶原支架材料特异结合从而使蛋白因子的有效使用量达到更经济更安全的效果。因此研究将通过基因工程方法改造BMP-2的基因,将具有特异胶原结合区的一段多肽(CBD)融合到BMP-2,表达出具有特异胶原结合能力的BMP-2。当具有特异胶原结合能力的BMP-2加载到骨胶原后将与其特异结合,这一方面降低了BMP-2的用量,从而降低造价、减少副作用的发生;另一方面使其在植入体内后能引导定向修复,并获得骨质均匀、高质量的修复效果。
应用领域
本项目的研究重点是含胶原的骨支架材料。合作单位烟台正海生物一直在研制胶原的脱矿骨基质和含胶原的部分脱矿骨基质材料。另外一个研究重点是通过生物技术方法改造BMP-2的基因,表达出具有特异胶原结合能力的BMP-2,将有活性的BMP2与骨支架材料复合,获得能够定向诱导骨形成的活性骨材料,使其在植入体内后能引导定向修复,并获得骨质均匀、高质量的修复效果。