多醣高分子微球體進行原位礦化之磷羥基灰石應用於可注射式全天然仿生骨骼材料

對於人類而言硬組織使用頻繁，骨骼或是牙齒之損害是必要之議題。奈米級磷羥基灰石(Nano-hydroxyapatite, nHA)之化學組成與人體骨骼組織相似能被人體所吸收，但其機械強度低無法應用骨骼再生修復。因此本計畫第一年將利用天然多醣：幾丁聚醣及海藻酸鈉於一定酸鹼值區間內帶相異電性之特點，物理螯合磷酸根離子與鈣離子以造成物理性交聯及局域性離子飽和，促進磷羥基灰石原位成核長晶，並於乳化礦化之過程中透過((1-Ethyl-3-3-dimethylaminopropyl-carbodiimide, EDC)與(n-hydroxysuccinimide,NHS)系統產生多醣分子鏈間之醯胺化反應，進行第二次化學交聯，並加速鈣離子與磷酸根離子之釋出，於微球體中快速產生奈米磷羥基灰石結晶。第二年研究擬將利用混和物實驗設計探討鎂、鈣、鍶三元系金屬離子對於鈣空缺填補之成效及材料機械性質表現，進一步摻雜多醣接枝修飾之氧化石墨烯於微球體中，提高材料導電度以刺激細胞貼附增生特性。第三年整合磷羥基灰石和多醣高分子微球體之結果，並利用醛基化直鏈型澱粉及膠原蛋白作為可注射式的三維結構基質，設計其與微球體混和後可以於短時間內固化，以提供一定機械強度、孔隙率且可降解為營養源之物質，促進成骨細胞貼附生長，是相當具有潛力之可注射式天然仿生複合骨骼材料。