高分子聚合物表面修飾生醫陶瓷之骨組織工程研究

  • Lai, Po-Liang (PI)

研究計畫: 國家科學及技術委員會(原科技部) 國家科學及技術委員會學術補助

研究計畫-專案詳細資料

摘要

骨缺損需要骨移植手術治療, 自體骨移植是最標準的方法,但捐贈區併發症限制了應用性, 異體骨移植具有感染疾病的風險, 因為天然骨移植的缺點,使合成材料作為骨替代材料的發展,逐漸盛行。理想的骨替代材料應具有骨傳導性和骨誘導性。 生物可降解的合成高分子聚合物,例如:聚酸酐、聚己內酯、聚乳酸、聚甘醇酸......等相關的共聚物有不同的降解時間、機械強度和降解副產物。 生醫陶瓷,例如:二氧化矽,二氧化鈦,氧化鍶,磷酸三鈣和氫氧基磷灰石也常被研究作為骨替代材料,但生醫陶瓷質地脆而易破裂。高分子聚合物和生醫陶瓷組成的複合材料可提高生物活性,大部分的文獻使用物理混參的方法製造,容易在聚合物與陶瓷界面形成的缺陷和裂紋導致應力分佈不均勻,因此降低機械強度和生化穩定性。 本研究計畫使用複合材料作為骨替代材料,使由化學鍵結方法,表面改質陶瓷奈米顆粒以增加複合材料的骨傳導性。 以開環聚合方法,將聚己內酯接枝到陶瓷奈米粒子(二氧化矽,二氧化鈦,氧化鍶,和氫氧基磷灰石)的表面,所得到的表面改質奈米顆粒用於製造新型接枝奈米粒子混合聚己內酯複合材料。然後比較不同的生醫陶瓷材料所製成的複合材料,選擇最適合作為骨替代物。實驗分為體外的基本性質測試(機械強度、降解快慢、酸鹼變化、材料表面結構)、體外生化測試(細胞存活率,細胞貼附行,鹼性磷酸酶活性、鈣沈澱量、造骨細胞分化),最後選取較佳的組別進行體內動物實驗(生物相容性,斷骨修復)。 本研究計畫結合生物可降解高分子及生醫陶瓷的優點,使此骨組織支架具穩定的機械強度、緩慢的降解速率,及增加生物相容性,骨組織細胞的再生,極具創新性與臨床應用性。

Project IDs

系統編號:PC10401-0615
原計畫編號:MOST103-2314-B182-036-MY3
狀態已完成
有效的開始/結束日期01/08/1531/07/16

Keywords

  • 醫學工程
  • 臨床醫學
  • 骨替代物
  • 高分子材料
  • 生醫陶瓷
  • 氫氧基磷灰石
  • 表面改質

指紋

探索此研究計畫-專案觸及的研究主題。這些標籤是根據基礎獎勵/補助款而產生。共同形成了獨特的指紋。