1. 课题来源与背景：课题来源按照第二部分的“经费实际投入额”的各组成来源填写，若某一来源方式有多个计划，则每个计划均填写课题类型、课题来源单位、课题名称、课题编号。课题背景是指课题的由来、意义、环境、状态、前人的研究成果等，以及研究该课题目前所具有的条件等。 （1）课题类型、课题来源单位、课题名称、课题编号： 基础理论类科技成果、广东省科学技术厅、自组装异型CNT与光固定胰岛素样生长因子IGF-1修饰骨组织工程支架及该支架抗骨细胞衰老的研究、2015A020212033。 （2）课题背景： 骨组织的重要性和骨相关疾病带来的危害，加速了骨组织工程的发展。骨损伤多数为运动性损伤，即由于主体运动不当，对骨组织施加大于其可承受的最大形变外力所造成的机械性损伤。骨组织的病变，例如骨癌、骨肉瘤的发生，是骨损伤的第二大原因。骨组织工程因具有治疗骨相关损伤或疾病的巨大潜力，而成为修复损伤器官的新的前沿的方法。 当前，支架材料的构建与研究仍然是组织工程领域研究的重中之重。然而，随着骨组织工程的发展，单一的材料并不能满足其需要。目前，骨组织工程要求所用支架既是理想的骨替代物，又同时具有能够诱导骨细胞形成矿化组织的性能，因此，作为关键因素之一，构建和修饰支架同样值得我们关注。碳纳米管（CNTs）是由单纯碳原子构成的纳米级别管状材料，也可将其视为由碳六元环所组成的类石墨平面卷曲而成的、直径为纳米级别的中空管。近期研究表明，碳纳米管同样具有优良的生物学性能，使其覆盖材料表面以后，可以加速细胞的生长。 在组织工程中，种子细胞的来源不仅可以是机体组织本身，也可以是体外培养的干细胞。然而，细胞衰老是骨组织工程中值得关注，却鲜有关注的另一个问题。细胞的生长的过程中将不可避免地发生衰老，而这一现象的存在，也将对损伤组织的正常修复起到消极的作用。能否寻找一种合适的材料，在促进细胞生长的过程中延缓其衰老，便是一个至关重要的问题。 本研究中，我们通过羟基化和羧基化碳纳米管的物理化学作用构建自组装异形碳纳米管（sh-CNT），并联合光接枝IGF-1修饰聚乳酸聚己内酯（PCL-PLA）支架表面和内部，构建了新型CNT-IGF-PCL-PLA支架。其后，我们研究该支架对大鼠骨髓间充质干细胞（bMSCs）生长和抗衰老的作用。 2. 研究目的与意义：是指为什么要研究、研究有什么价值。一般可以从现实需要方面去论述，指出现实当中存在这个问题，需要去研究、解决，研究有什么实际作用。 为了开发一种能抑制细胞衰老的骨组织工程支架，本项目以高分子聚合物为本体材料，羟基化及羧基化多壁碳纳米管连接形成自组织异型碳纳米管并修饰支架，再通过光固定法将胰岛素样生长因子IGF-1固定于支架上，形成复合材料支架。其后，将研究该支架对MG63细胞、成骨细胞、间充质干细胞等骨相关细胞生长、分化、代谢，特别是抗细胞衰老的作用效果，为骨组织工程支架材料的研究奠定细胞生物学理论基础。 3. 主要论点与论据：主要论点项目对所论述的问题提出的见解、主张和表示的态度。论据是用来证实论点的依据、证据。 （1）揭示碳纳米管抑制细胞衰老的机理，有利于促进具有新机理的组织工程支架材料的构建和发展。 （2）揭示电泳条件下的碳纳米管的有序排列对干细胞生长分化的调控和骨损伤治疗的机理，有利于促进骨组织工程支架材料的构建和发展以及骨损伤的修复。 （3）区域光接枝生长因子修饰支架对骨间充质干细胞具有明显区域性诱导分化作用，从而达到定向诱导的目的，能够有效促进骨损伤的修复。 （4）首次在组织工程支架上发挥纳米镁材料对神经细胞的保护及促生长作用。新型的仿生骨组织工程支架有望为脊柱损伤的修复做出贡献，推动骨组织工程的发展。 4. 创见与创新：指项目的发现点与创新性。 本研究首次将细胞生长因子光接枝和长短碳管自组装修饰相结合，从抗细胞衰老的角度开展骨组织工程支架的研究。并在骨组织工程研究中实现区域诱导分化与抗细胞衰老相结合，研究同时具备多种性能的支架材料。同时，采用代谢组学方法研究支架材料对骨细胞生长代谢的影响，将为骨组织工程支架材料的研究奠定细胞生物学理论基础。 5. 社会经济效益，存在的问题：指项目所产生的社会效益和经济效益以及所存在的问题。 1）获得一种高效抗骨细胞衰老的支架材料； 2）揭示新型支架抗骨细胞衰老的分子机理； 3）已发表SCI刊物论文共14篇（IF=5以上有10篇）。授权国家发明专利5项，申请国家发明专利14项。培养博士1名，硕士3名。 从内容和指标上看，项目已经出色完成了任务。