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“人体硬组织生物活性材料与宿主的相互作用”重大项目指南

时间:2011-07-30 22:18:27  来源:  作者:

组织、器官的缺失或功能障碍严重危害人类身心健康。硬组织缺损因创伤、疾病等原因,发生率较高。由于传统骨移植等治疗方法增加创伤且组织来源不足,硬组织生物材料包括骨植入材料在内的需求很大。运用生物材料与组织工程等再生医学方法修复硬组织缺损具有明显的社会和经济效益。因此,研究、开发新型医用修复材料成为生物医学材料科学领域的重中之重。

  鉴于传统的硬组织生物材料的缺点, 具有“主动修复功能”和“可调控生物响应特性”的第三代生物活性材料成为当前的研究热点和未来的发展方向。然而,目前生物活性材料仍有很多问题尚未解决,如生物活性材料在组织修复再生过程中与宿主间相互作用的机理尚不清楚,材料在体内的转归、对宿主局部微环境及全身防御和再生体系的影响尚不确定等。上述问题极大地阻碍了生物活性材料的开发与应用。

  目前,国内外缺乏针对现阶段组织工程化生物活性材料植入修复缺损再生的机制研究和相关理论体系的建立。希望通过重大项目整合,在我国已有的硬组织生物材料研究基础上,着眼于揭示生物活性材料与宿主相互作用的机理,为组织器官缺损的生物性修复奠定理论基础,并带动新一代硬组织生物材料的研究及其产业化,这对提升我国在国际生物医学材料领域的研究地位和自主科技创新能力具有重要意义。

  一、科学目标

  围绕人体硬组织缺损修复所涉及的核心科学问题,充分发挥多学科交叉的优势及特点,通过研究生物活性材料在硬组织修复再生过程中与宿主的相互作用,阐明生物活性材料在体内的转归、对宿主微环境及全身的影响,揭示生物活性材料与宿主相互作用的调控机制;建立新型生物活性材料的筛选、研发的理论体系和关键技术,为临床应用提供科学依据。该方面研究可培养立足国际前沿、具有理论和源头创新能力的优秀研究人才及多学科交叉队伍,提升我国在新型生物活性材料领域的自主创新能力。

  二、研究内容

  1.硬组织生物活性材料理化特征、表面界面及其生物学效应

  研究硬组织生物活性材料的几何结构与化学特性(化学组成、降解性及其降解产物特性)对宿主细胞粘附、迁移、分化及增殖,对基因表达、蛋白粘附、生长因子富集以及组织缺损区域的血管化、组织再生的影响规律;研究纳米无纺活性材料对干细胞粘附、迁移、骨分化及增殖的影响,研究硬组织细胞生物材料上实现生物矿化的控制及其调控机理,阐明硬组织生物活性材料表面形成细胞膜受体特异性识别位点或诱导组织形成的界面特性;明确硬组织生物活性材料的结构与其生物活性、力学性能的关系以及宿主对材料表面微环境的响应规律。

  2.硬组织生物活性材料与宿主局部微环境的相互作用以及在组织再生中的转归

  研究硬组织生物活性材料与细胞复合体中再生相关细胞(如骨髓间充质干细胞、脂肪间充质干细胞、牙周膜干细胞、牙髓干细胞、诱导多潜能干细胞等)在宿主微环境中的存活、分化及其参与宿主组织形成的分子机制;研究宿主微环境对植入细胞与生物活性材料复合体的影响及其调控机制;探索关键信号/转录因子和信号通路在以上过程中的作用,明确硬组织生物活性材料在组织修复及再生过程中的作用机制;探索宿主信号分子、蛋白、细胞与植入物相互识别和作用,明确生物活性材料植入后在成骨、成牙过程中的改建、降解和转归;研究基于转归目的、具有可示踪的生物活性材料和新技术,通过体外模拟与体内试验明确载荷作用和动态生理介质作用下材料转归行为。

  3.硬组织生物活性材料的宿主体内应答及其与宿主防御和再生体系的相互作用

  研究生物活性材料在体内的降解、分布、蓄积、整合及代谢等情况,探明生物活性材料植入后的宿主体内应答的序列事件及其机制;研究植入硬组织生物活性材料激发的局部与全身的免疫反应及移植物对机体的免疫调节;明确生物活性材料动员宿主的再生体系的分子调控机制;阐明硬组织生物活性材料与宿主防御和再生体系的相互作用,构建出具有更低免疫原性(尽可能无免疫反应)的生物活性材料,最终完成其体内的长期安全性以及形态修复和功能重建的有效性评价。

  三、资助期限 5年 (2012年1月至2016年12月)

  四、资助经费 1500万元

  五、申请注意事项

  1.申请书的资助类别选择“重大项目”,亚类说明选择“项目申请书”或“课题申请书”,附注说明选择“人体硬组织生物活性材料与宿主的相互作用”(以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理)。

  2.“项目申请书”中的“主要参与者”只填写各课题“申请人”相关信息;“签字和盖章页”中“依托单位公章”盖“项目申请人”所属依托单位公章,“合作研究单位公章”盖“课题申请人”所属依托单位公章。

  3.“课题申请书”中的“主要参与者”包括课题所有主要成员相关信息;“签字和盖章页”中“依托单位公章”盖“课题申请人”所属依托单位公章,“合作研究单位公章”盖合作研究单位的法人单位公章。

  4.“项目申请书”和“课题申请书”应当通过各自的依托单位提交。

  5.重大项目只接受整体申请,要分别撰写项目申请书和课题申请书,不接受仅针对项目指南中某一部分研究内容或一个课题的申请。项目整体申请课题设置不超过3个。每一个课题一般由1个单位承担,最多不超过2个,项目承担单位数合计不超过5个。项目主持人必须是其中1个课题的负责人。

  6.本项目由医学科学部、工程与材料科学部和生命科学部联合提出,由医学科学部负责受理。
 

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