当前位置: 首页 > 专利查询>南通大学专利>正文

差异性组织工程化神经及应用制造技术

技术编号:22092086 阅读:29 留言:0更新日期:2019-09-14 00:33
本发明专利技术公开了一种差异性组织工程化神经,包括类运动神经和类感觉神经,所述类运动和类感觉神经分别包括类运动神经外管和外管内的类运动神经纤维以及类感觉神经外管和外管内的类感觉神经纤维,类运动和类感觉神经外管表面或孔隙内分别包含有运动神经来源和感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞,类运动和类感觉神经纤维表面或孔隙内分别包含有跨突触信号分子Neuroligin‑1和Neuroligin‑2。本发明专利技术选择性地使用Neuroligin‑1特异性地促运动神经元突触重塑,Neuroligin‑2特异性地促感觉神经元突触重塑,提高了运动神经细胞和感觉神经细胞的修复效率。

Differential tissue engineered nerve and its application

【技术实现步骤摘要】
差异性组织工程化神经及应用
本专利技术属于生物医学领域,具体涉及一种差异性组织工程化神经,可差异性调控运动神经和感觉神经的修复。
技术介绍
周围神经损伤是临床常见病,随着社会经济发展以及人口结构老龄化,意外事故造成的急性创伤与慢性退行性疾病导致周围神经病变呈大幅上升趋势。周围神经损伤导致患者相应部位运动与感觉功能受损,受损后功能的恢复情况主要取决于再生神经轴突对特定运动和感觉通路的精准选择性导向生长。临床上,神经修复以断端无张力直接缝合、自体或异体神经移植、以及通过组织工程化神经移植物等方式为主。由于断端直接缝合只适用于不太严重的局部创伤,自体或异体神经移植实际操作中的诸多不便与弊病,目前,周围神经修复的主要研究方向是探索构建合适的组织工程化神经。正常生理状态下,周围神经系统的运动、感觉神经纤维在相应的神经束膜内呈一定方向性的有序生长。而神经损伤后,若在损伤局部桥接单纯材料制成的导管,运动和感觉神经纤维的再生方式是无序和混乱的,存在神经纤维错接率。并且,即使后期神经纤维最终找到支配的靶器官,也已严重影响了神经再生的速度。更为严重的是,远端神经纤维末梢的效应器官由于长期失去神经支配,功能已无法完全恢复,例如靶肌肉的萎缩过程就是不可逆的。因此,在再生的早期阶段即予以适当干预,促使运动与感觉神经纤维的精准有序生长,能提高周围神经再生的速度和效率。中国专利文献CN102908207A公开了一种基于生物打印技术制备的组织工程神经移植物,包括外管和管内纳米纤维支架,所述外管直径1-9mm,壁厚为0.5-1mm,所述管内纳米纤维支架的直径为0.1mm,支架的根数为5-30根,支架在管内均匀分布,支架内部或者表面和外管内外表面还包覆有营养因子和/或细胞。中国专利文献CN104623738A公开了一种带有悬丝纤维支架的组织工程神经移植物,包括导管和管内纤维支架,其特征在于每根纤维支架的沿纤维长度方向上设有若干根悬丝与导管内壁相连,纤维支架通过悬丝悬挂于导管内。这些研究利用生物打印技术,使用纳米纤维作为神经细胞生长“桥梁”,保证神经细胞能够沿着纤维支架定向生长。但是在实际周围神经修复过程中,并不能很好地区分运动和感觉神经,仍然存在神经纤维错接的问题。
技术实现思路
本专利技术根据周围神经独特的解剖结构进行设计,构建一种差异性组织工程化神经,可差异性调控运动神经和感觉神经的修复。本专利技术具体技术方案如下:一种差异性组织工程化神经,包括类运动神经和类感觉神经,所述类运动神经包括类运动神经外管和外管内的类运动神经纤维,所述类运动神经外管表面或孔隙内包含有运动神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞,所述类运动神经纤维表面或孔隙内包含有跨突触信号分子Neuroligin-1;所述类感觉神经包括类感觉神经外管和外管内的类感觉神经纤维,所述类感觉神经外管表面或孔隙内包含有感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞,所述类感觉神经纤维表面或孔隙内包含有跨突触信号分子Neuroligin-2。本专利技术研究发现表明Neuroligin-1能特异性地促运动神经元突触重塑,Neuroligin-2能特异性地促感觉神经元突触重塑,将两者分别应用于运动和感觉神经再生能够获得非常好的神经修复效果。优选的,所述运动神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞与感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞的数量比为1:1~5。为了保证本专利技术中类运动神经纤维和类感觉神经纤维上神经细胞的再生速度一致,更优选运动神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞与感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞的数量比为1:3。一个优选的方案,Neuroligin-1与Neuroligin-2的质量比为1:1。优选的,本专利技术所述所述类运动神经纤维和/或类感觉神经纤维上还进一步包含有跨突触信号分子Neurexin-1β,优选类运动神经纤维上Neuroligin-1与Neurexin-1β的质量比为1:0.01-10,更优选1:5;所述类感觉神经纤维上Neuroligin-2与Neurexin-1β的质量比为1:0.01-10,更优选1:5。本专利技术所述的差异性组织工程化神经可采用现有技术公开的技术进行制备,如铸模、冷冻干燥成型、静电纺丝技术、三维生物打印技术等,优选三维生物打印技术。本专利技术可以采用生物打印技术,以运动、感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞、跨突触信号分子Neuroligin-1、Neuroligin-2、Neurexin-1β(或制成含有跨突触信号分子的微球)与运动神经纤维和感觉神经纤维材料作为原材料进行打印,也可以将运动、感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞、跨突触信号分子Neuroligin-1、Neuroligin-2、Neurexin-1β(或制成含有跨突触信号分子的微球)分别打印、涂覆或被动吸附在神经纤维上相应的位置。本专利技术一个优选的方案,可以将跨突触信号分子Neuroligin-1和Neuroligin-2和Neurexin-1β包埋于微球(优选缓释微球)中,提高其稳定性、保证生物活性以及在组织工程化神经中的粘附性。一个优选的方案为采用PLGA微球,制备方法如下:聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA,乳酸:乙醇的摩尔比为53:47,分子量[MW]25kDa)。PLGA微球通过水/油/水复乳法制备。将100mg的PLGA溶于1mL的二氯甲烷中,然后乳化成3mL7%(w/v)多聚聚乙烯醇(PVA)水溶液,超声1min制成第一步的乳液。然后,将上述溶液加入50mL的1%(w/v)多聚聚乙烯醇(PVA)水溶液中(含2%异丙醇),再次超声3min,形成第二步的乳液。室温下,将上述第二步的乳液缓慢搅拌过夜,让残余的二氯甲烷挥发干净。通过13,000rpm,5min,4℃离心沉淀得到PLGA微球。用ddH2O清洗两遍,加入0.4mLddH2O重悬以备用。本专利技术所述的类运动神经和类感觉神经为神经导管结构,包括外管和管内类运动神经纤维和类感觉神经纤维,优选外管直径1-9mm,壁厚为0.5-1mm,所述类运动神经纤维和类感觉神经纤维的直径为0.01-0.1mm,数量为5-30根。本专利技术所述的差异性组织工程化神经,由可降解聚合物材料制成,选自聚乳酸、聚乙醇酸、胶原、明胶、壳聚糖、丝素蛋白中的一种或者其中几种。本专利技术一个优选的方案,所述类运动神经和类感觉神经呈平行、Y型,树枝型,齿梳型中的一种或几种形状多分支样排布。可以更好地在空间上保证运动神经和感觉神经相对分离,提高桥接的准确性。可进一步使用外套管、悬丝、支架等方式设计排布类运动神经和类感觉神经的相对位置,使其具有固定成型的形状。本专利技术另一目的在于提供本专利技术所述的组织工程化神经在周围神经缺损修复中的应用。本专利技术优点:本专利技术首次发现不同的Neuroligin对运动神经细胞和感觉神经细胞的不同作用,选择性地使用Neuroligin-1特异性地促运动神经元突触重塑,Neuroligin-2特异性地促感觉神经元突触重塑,提高了运动神经细胞和感觉神经细胞的修复效率。本专利技术进一步探究了Neuroligin-1与Neuroligin-2促进运动神经细胞和感觉神经细胞的修复速度,使本专利技术所述的组织工程化神经中的运动神经和感觉神经再生速度一致,提高周围神经再生的速度。本专利技术运本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种差异性组织工程化神经,其特征在于包括类运动神经和类感觉神经,所述类运动神经包括类运动神经外管和外管内的类运动神经纤维,所述类运动神经外管表面或孔隙内包含有运动神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞,所述类运动神经纤维表面或孔隙内包含有跨突触信号分子Neuroligin‑1;所述类感觉神经包括类感觉神经外管和外管内的类感觉神经纤维,所述类感觉神经外管表面或孔隙内包含有感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞,所述类感觉神经纤维表面或孔隙内包含有跨突触信号分子Neuroligin‑2。

【技术特征摘要】
1.一种差异性组织工程化神经,其特征在于包括类运动神经和类感觉神经,所述类运动神经包括类运动神经外管和外管内的类运动神经纤维,所述类运动神经外管表面或孔隙内包含有运动神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞,所述类运动神经纤维表面或孔隙内包含有跨突触信号分子Neuroligin-1;所述类感觉神经包括类感觉神经外管和外管内的类感觉神经纤维,所述类感觉神经外管表面或孔隙内包含有感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞,所述类感觉神经纤维表面或孔隙内包含有跨突触信号分子Neuroligin-2。2.如权利要求1所述的差异性组织工程化神经,其特征在于所述运动神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞与感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞的数量比为1:1~5。3.如权利要求2所述的差异性组织工程化神经,其特征在于所述运动神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞与感觉神经来源的施万细胞和/或成纤维细胞的数量比为1:3。4.如权利要求1所述的差异性组织工程化神经,其特征在于Neuroligin-1与Neuroligin-2的质量比为1:1。5.如权利要求1所述的差异性组织工程化神经,...

【专利技术属性】
技术研发人员:汤欣孙诚陈罡顾晓松杨宇民丁斐龚炎培贺倩茹王鸿奎
申请(专利权)人:南通大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1