手術(shù)導(dǎo)致的骨缺損和殘余癌細(xì)胞可能引起的復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移成為骨腫瘤臨床治療面臨的雙重挑戰(zhàn),因此兼具良好的腫瘤治療和促進(jìn)骨組織再生的多功能生物材料的開發(fā)成為本領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前基于物理熱消融等手段開發(fā)的新型多功能材料的治療靶向性能有限,且本身限于局部治療,以至于未能有效地解決骨腫瘤的治療難題。本研究旨在基于仿生合成的不同分級結(jié)構(gòu)的HA微納米顆粒,在深入揭示其與細(xì)胞相互作用機(jī)制的基礎(chǔ)上,通過整合性能優(yōu)化的新型姜黃素納米前藥,構(gòu)建出既能促進(jìn)骨組織再生修復(fù),又能靶向局部殘余的骨肉瘤細(xì)胞并釋放出抗癌納米藥物的多功能微納米復(fù)合材料,為解決骨腫瘤術(shù)后治療難題提供有效解決方案。主要研究內(nèi)容和研究結(jié)果如下:（1）微納米尺度的羥基磷灰石（HA）顆粒因良好的生物相容性、能獲得可控的結(jié)構(gòu)和較高的比表面積,已被廣泛用作藥物載體。此外,HA還具有極佳的骨誘導(dǎo)性和骨傳導(dǎo)性,這為兼具抗癌和骨修復(fù)多功能材料的設(shè)計提供了良好的選擇。本研究通過新型的仿生合成技術(shù)開發(fā)了多種不同分級結(jié)構(gòu)的HA微納米顆粒,詳細(xì)表征了其形貌特征和化學(xué)組分、顆粒尺寸及表面電位、結(jié)晶特性及鈣離子釋放、多孔結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)吸附等理化性能,深入研究了不同的分級結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：146 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

羥基磷灰石的晶體結(jié)構(gòu)

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文6圖1-2天然組織的分級結(jié)構(gòu)。（A）骨的七級結(jié)構(gòu)；（B）牙釉的分級結(jié)構(gòu)；（C）膠原微纖維的分級結(jié)構(gòu)。[30-32]Figure1-2Thehierarchicallevelsofnaturaltissue.(A)Hierarchicalstructureofbone.(B)Hierarchicalstructureofenamel.(C)Hierarchicalstructureofcollagenmicrofibrils.[30-32]有機(jī)基質(zhì)在調(diào)節(jié)生物礦物的結(jié)晶特性、空間堆積和最終分級結(jié)構(gòu)的形成等方面起著重要的作用。[41]表面活性劑、天然高分子、生物功能小分子等常用作HA晶體微結(jié)構(gòu)仿生合成的調(diào)節(jié)基質(zhì)。十二烷基硫酸鈉（SDS）、十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）等是HA合成常用的表面活性劑。根據(jù)電負(fù)性差異，表面活性劑分為非離子型、陽離子型、陰離子型和兩性離子型表面活性劑。表面活性劑在溶液中達(dá)到一定濃度時會自組裝成膠束；當(dāng)濃度繼續(xù)增加，膠束間會進(jìn)一步發(fā)生自組裝，并形成膠束微晶結(jié)構(gòu)；微晶結(jié)構(gòu)上的表面活性基團(tuán)可以為無機(jī)礦物的形成提供成核位點(diǎn)，而成核位點(diǎn)的空間分布參與介導(dǎo)晶體的堆積，并最終決定礦物的微觀結(jié)構(gòu)。[42]如圖1-3所示，Du等[43]首次提出牙釉蛋

第一章緒論7白組裝機(jī)制，蛋白形成的有序組裝體為礦物的形成提供了成核位點(diǎn)。圖1-3釉原蛋白的自組裝原理模型。（A）蛋白分子折疊成球狀并保留了雙極性質(zhì)。親水性c端的“尾巴”（紅線）暴露在疏水性分子的表面。（B和C）疏水相互作用促使釉原蛋白形成高階團(tuán)聚體。（D）單體和低聚體進(jìn)一步結(jié)合形成納米球。（E）10-15個納米球組裝成線性鏈。（F）釉原蛋白的雙極性促使鏈結(jié)構(gòu)最終形成帶狀結(jié)構(gòu)。[43]Figure1-3Schematicmodeloftheamelogeninself-assembly.(A)Amelogeninmoleculefoldsintoaglobularformwhichreservesthebipolarity.ThehydrophilicC-terminal“tail”(redline)exposedonthesurfaceofhydrophobicmolecule.(BandC)Higherorderaggregatesofamelogenindrivedbyhydrophobicinteractions.(D)Furthercombinationofmonomersandoligomersformednanosphere.(E)The10-15nanospheresassembledintoalinearchain.(F)Thebipolarityofamelogeninpromotedthechainstructuretoformabandedstructure.[43]除了表面活性劑外，膠原蛋白、彈性蛋白、殼聚糖、明膠和絲素蛋白等天然高分子也常用于HA微結(jié)構(gòu)的調(diào)控。[44]闡明HA的形成過程對理解骨骼和牙齒的形成和病理礦化（如心血管疾�。┒季哂兄匾饬x。在骨礦物的形成過程中，Col-I對于HA的成核、生長以及空間排布發(fā)揮著重要調(diào)節(jié)作用。F.Nudelman等[45]研究表明，膠原蛋白與HA成核抑制劑協(xié)同作用，促進(jìn)礦物沉積，指導(dǎo)無定形磷酸鈣向有序排列的磷灰石晶體轉(zhuǎn)化。此外，具有類似生物功能的小分子主要有氨基酸（如谷氨酸和天冬氨酸）、檸檬酸（Ct）、礦物質(zhì)（如Mg/F）等。本課題組前期基于這些生物小分子在HA的仿生合成方


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