由于疾病、创伤、遗传以及衰老等因素导致的组织器官缺损或功能丧失,一直是影响人类生命和生存质量的首要问题。目前,仅在美国,每年因组织器官缺损或功能丧失而需要治疗的患者有近800万,用于该类疾病的治疗费用达4000亿美元。我国每年则有高达数千万的患者患有与组织器官缺损或功能丧失相关的疾病。因此,如何实现受损组织器官的再生与功能重建,是生物学和临床医学亟待解决的重大科学问题。针对组织器官再生这一临床难题,以重建缺损组织器官结构,改善或恢复组织器官功能的再生医学已发展为研究的重点。目前,实现组织器官再生的技术手段包括外科重建、器官移植、组织工程和原位诱导再生等。其中,原位诱导再生是利用机体的自然愈合和再生过程,通过再生医学材料所提供的合适的再生微环境,实现对缺损组织或器官的诱导再生。原位诱导再生有效地解决了器官移植供体不足,种子细胞来源及其免疫源性等难题,并有望实现复杂组织器官的再生修复。具有再生模板作用的再生医学材料是再生医学研究的物质基础,是支持(干)细胞分化发育为目标组织或器官的关键平台。
  本课题组在皮肤、软骨、骨、肝等组织再生材料领域进行了大量而深入的研究,取得了一批国内领先、国际先进的学术成果,在国内外有重要影响。其中,在皮肤和软骨修复材料领域,本课题组已有近十年的研究基础,获得多个国家级项目的支持,相关关键技术以获国家发明专利多项。在皮肤再生材料领域,我们通过模拟皮肤的双层结构,制备了具有原位诱导真皮再生性能的新型皮肤再生材料。该材料具有原位使用、原位诱导、避免种子细胞使用的局限性和安全隐患等特点,可广泛应用于创伤、烫伤、溃疡等多种复杂创面的修复。2006年经专家鉴定,认为该材料达到国际先进水平。
 

   

 皮肤再生材料的宏观和微观结构

成纤维细胞在皮肤再生材料中的生长状态

皮肤再生材料创面修复性能

  在软骨修复材料领域,本课题组通过对软骨组织细胞外基质组成和结构的仿生模拟,采用水凝胶与多孔修复材料复合的技术,构建一种“软”/“硬”复合型软骨修复材料,并通过复合细胞生长因子或功能DNA进一步调控骨髓间充质干细胞(MSCs)的诱导分化,获得了一种生物活性化软骨修复材料的,可有效促进软骨缺损的修复。

 

 

 软骨修复材料的宏观和微观结构

软骨修复材料的修复性能


项目

1. 浙江省重点科技创新团队(负责人):可吸收组织修复材料与器械,2014.1.1-2016.12.31。

2. 教育部博士点基金(负责人):复合微囊化生长因子的水凝胶填充软骨修复材料研究,2010.1~2012.12。

3. 浙江省科技计划重点项目(负责人):真皮诱导再生支架在修复全层皮肤缺损中的应用和开发,2007.1~2009.12。

4. 浙江省重大科技攻关项目(参与):基于干细胞技术的组织工程研究和产品开发,2007.1~2009.12。

5. 教育部博士点基金(负责人):体内原位成型可注射微球形组织再生支架,2006.1~2008.12。

6. 863计划项目(副组长):水凝胶/多孔支架仿生复合型软骨修复材料与技术研究,2006.12~2008.12。

7. 973项目“组织诱导性生物材料的基础研究”课题(负责人):原位诱导组织再生材料及其功能界面,2005.10~2010.10。

8. 国家杰出青年基金(负责人):生物医用高分子材料(跟踪胞吞与转运过程的聚合物胶体材料),2005.1~2008.12。

9. 浙江省科技计划重点项目(负责人):胶原/壳聚糖组织再生支架及其在修复皮肤损伤中的应用,2004.1~2005.12。

10. 国家自然科学基金(负责人):胶原/硫酸软骨素多孔膜构建组织工程化皮肤,2002.1~2004.12。

11. 浙江省自然科学基金(负责人):高性能聚氨酯型聚合物光学材料的设计合成及性能研究,2000,1~2002,12。

12. 国家重点基础研究发展规划项目(973项目)(三级课题负责人):细胞相容因子在生物降解聚合物表面的固定化研究, 1999,10~2004,9。

13. 国家自然科学基金(青年基金,负责人):细胞相容性多孔聚合物骨架材料研究,1999,1~2001,12。

14. 浙江大学曹光彪基金(负责人):表面生物活化聚合物微孔材料研究,1997.6~1999.5。

15. 中国博士后基金(负责人):细胞工程中的聚合物微孔材料,1996.10~1998.9。