降解速率可控的引导神经再生的功能材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了降解速率可控的引导神经再生的功能材料及其制备方法与应用。本发明专利技术所提供的功能材料，为用胶原支架材料交联N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐得到的材料，利用交联液浸泡胶原支架材料得到，交联液由溶剂和溶质组成，溶剂为水，溶质及其浓度分别为N-羟基琥珀酰亚胺0.025-1mg/ml，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐0.1-4mg/ml。本发明专利技术的功能材料达到了理想的神经再生生物材料的要求，可以用来修复损伤神经，也可用来制备修复损伤神经的产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物
中降解速率可控的引导神经再生的功能材料及其制备方法与应用。
技术介绍
胶原是哺乳动物体内的重要结构蛋白，不仅含量丰富，且具有良好的生物相容性、低的免疫原性及生物降解性，是一种理想的医用生物材料来源。利用胶原制备的支架材料可以为损伤组织提供一定的填充和支撑作用，有效促进细胞的粘附、增殖和迁移。目前，胶原类生物材料已被广泛用于多种组织损伤修复研究中，包括皮肤、骨、软骨、肌腱等。但是，对于神经损伤，特别是中枢神经损伤(如脊髓损伤)，仍缺乏能引导神经再生的胶原材料。理想的神经再生生物材料需要对神经生长具有导向作用，能在神经损伤部位植入后减少神经元细胞体的病理性死亡，引导断裂轴突的向远端生长，促使神经元突触正确连接。同时需要具有与神经再生速率相适应的降解特性，这样才能减少损伤部位瘢痕形成，并且能逐步降解，为组织再生提供空间，同时能为外源细胞锚定及生长因子和药物的缓释提供载体，最终为神经损伤提供一种适宜的修复微环境，促进神经损伤修复。胶质瘢痕是脊髓损伤后胶质细胞恶性增殖产生的，是抑制脊髓损伤后神经再生的主要障碍。神经巢蛋白属中间微丝(nestin)，在未分化的神经多能干细胞中表达，被认为是脑肿瘤干细胞的标记物。胶质细胞胶质纤维酸性蛋白(glialfibrillaryacidicprotein，GFAP)为神经系统星形胶质细胞活化的标志物。硫酸软骨素蛋白多糖(chondroitinsulphatepeoteoglycan,CSPG),早期发现在成年大鼠脊髓和大脑的一群成熟胶质细胞中表达。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何制备降解速率可控的引导神经再生的功能材料，以及如何修复脊髓损伤。为解决上述技术问题，本专利技术首先提供了可用于引导神经再生的功能材料。本专利技术所提供的功能材料，为用胶原支架材料交联N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)得到的材料。上述材料中，所述功能材料可按照下述的功能材料的制备方法制备。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了功能材料的制备方法。本专利技术所提供的功能材料的制备方法，包括用交联液浸泡胶原支架材料得到所述功能材料；所述交联液由溶剂和溶质组成，所述溶剂为水，所述溶质及其浓度分别为EDC0.1-4mg/ml，NHS0.025-1mg/ml。上述方法中，所述交联液中EDC和NHS的质量比可为4:1。所述交联液中EDC和NHS的浓度分别可为1-4mg/ml(如2mg/ml)和0.25-1mg/ml(如0.5mg/ml)。上述方法中，所述胶原支架材料与所述交联液中的EDC和NHS的质量比可为20000：(1-200):(0.25-50)，如20000:100:25。上述方法中，所述神经再生胶原支架的直径可为2-4mm，长度可为10cm。上述方法中，所述浸泡的温度可为37℃，所述浸泡的时间可为8-24小时，如16小时。上述方法中，所述方法还可包括用去离子水清洗所述功能材料。上述方法中，所述方法还可包括将所述功能材料冻干。所述冻干可在0.1Pa下进行。冻干时间可为24小时。上述方法中，所述胶原支架材料可按照如下方法制备：1)用磷酸三丁酯(TnBP)处理筋膜，得到TnBP处理的材料；2)用NaCl处理所述TnBP处理的材料，得到NaCl处理的材料；3)用胰蛋白酶处理所述NaCl处理的材料，得到胶原支架材料。上述方法中，所述筋膜可为牛筋膜。上述方法中，所述用磷酸三丁酯处理筋膜的时间可为36-72小时，如48小时。所述用NaCl处理所述TnBP处理的材料的时间可为12-48小时，如36小时。所述用胰蛋白酶处理所述NaCl处理的材料的时间可为1-4小时，如2.5小时。上述方法中，所述用磷酸三丁酯处理筋膜可为用体积百分浓度为1－1.5％(质量百分比浓度)的磷酸三丁酯溶液处理筋膜；所述磷酸三丁酯溶液的溶剂可为去离子水。所述用NaCl处理所述TnBP处理的材料可为用NaCl溶液处理所述TnBP处理的材料；所述NaCl溶液可为向25－100mmol/L、pH为7.6－8.5的Tris-HCl缓冲液中加入NaCl得到的溶液，NaCl溶液中NaCl的浓度为0.5－1.5mol/L。所述用胰蛋白酶处理所述NaCl处理的材料可为用胰蛋白酶溶液处理所述NaCl处理的材料；所述胰蛋白酶溶液可为向25－100mmol/LTris-HCl的缓冲液(pH为7－8)中加入胰蛋白酶得到的溶液，胰蛋白酶溶液中胰蛋白酶的浓度为0.5－1.5g/100ml。上述方法中，步骤1)和步骤2)均可在4-20度下进行；步骤3)可在37度下进行。上述方法中，所述方法还可包括将步骤2)得到的NaCl处理的材料用去离子水和/或3％(体积百分比浓度)的Tween20水溶液清洗的步骤。该清洗可在4-20度下进行。上述方法中，所述方法还可包括将步骤3)得到的胶原支架材料用去离子水和/或注射用水清洗的步骤。该清洗可在4-20度下进行。上述方法中，所述筋膜在处理前还要去除内层粘附的肌肉组织和外层粘附的脂肪。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了用于制备所述功能材料的组合物。本专利技术所提供的用于制备所述功能材料的组合物，由所述胶原支架材料、NHS和EDC组成；所述胶原支架材料、EDC和NHS的质量比可为20000：(1-200):(0.25-50)，如20000:100:25。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了所述功能材料、所述方法或所述组合物的下述任一应用：X1、在修复脊髓损伤中的应用；X2、在制备修复脊髓损伤产品中的应用；X3、在修复脊髓损伤中的应用；X4、在制备修复脊髓损伤产品中的应用；X5、在修复神经损伤中的应用；X6、在制备修复神经损伤产品中的应用；X7、在抑制脊髓损伤部位瘢痕形成中的作用；X8、在制备抑制脊髓损伤部位瘢痕形成产品中的作用；X9、在抑制脊髓损伤部位瘢痕形成中的作用；X10、在制备抑制脊髓损伤部位瘢痕形成产品中的作用；X11、在抑制神经损伤部位瘢痕形成中的作用；X12、在制备抑制神经损伤部位瘢痕形成产品中的作用；X13、在导向神经生长中的应用；X14、在制备导向神经生长产品中的应用；X15、在促进和/或引导轴突生长中的作用；X16、在制备促进和/或引导轴突生长产品中的作用；X17、在促进神经元突触连接中的作用；X18、在制备促进本文档来自技高网...

【技术保护点】
功能材料，为用胶原支架材料交联N‑羟基琥珀酰亚胺和1‑(3‑二甲氨基丙基)‑3‑乙基碳二亚胺盐酸盐得到的材料。

【技术特征摘要】
1.功能材料，为用胶原支架材料交联N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙
基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐得到的材料。
2.根据权利要求1所述的材料，其特征在于：所述功能材料按照权利要求3-8
中任一所述方法制备。
3.功能材料的制备方法，包括用交联液浸泡胶原支架材料得到所述功能材料；所
述交联液由溶剂和溶质组成，所述溶剂为水，所述溶质及其浓度分别为N-羟基琥珀酰
亚胺0.025-1mg/ml，1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐0.1-4mg/ml。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述交联液中所述N-羟基琥珀酰
亚胺与所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐的质量比为1:4。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于：所述浸泡的温度为37℃；所
述浸泡的时间为8-24小时。
6.根据权利要求3-5中任一所述的方法，其特征在于：所述方法还包括将所述功
能材料冻干。
7.根据权利要求3-6中任一所述的方法，其特征在于：所述胶原支架材料按照如
下方法制备：
1)用磷酸三丁酯处理筋膜，得到TnBP处理的材料；
2)用NaCl处理所述TnBP处理的材料，得到NaCl处理的材料；
3)用胰蛋白酶处理所述NaCl处理的材料，得到胶原支架材料。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述筋膜为牛筋膜。
9.用于制备权利要求1或2所述功能材料的组合物，由权利要求3-7中任一所述
胶原支架材料、N-羟基琥珀酰亚胺和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐组
成；所述胶原支架材料、所述1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐和所述N-
羟基琥珀酰亚胺的质量比为20000：(1-200):(0.25-50)。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建武，赵燕南，陈冰，肖志峰，韩素芳，李星，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11