一种海藻酸钙神经导管和神经支架的制备方法技术

本发明专利技术属于生物医学领域，具体涉及一种海藻酸钙神经导管和神经支架的制备方法。其原料为贝壳粉末和海藻酸钠。用盐酸处理贝壳粉末和海藻酸钠混合物，制备贝壳基质/海藻酸钙神经导管。神经支架则是在神经导管的基础上，中间填充含有微通道的圆柱体，其微通道通过生物丝制备。本发明专利技术提供的制备方法可制备管壁具有不同大小孔隙的神经导管以及含有不同直径、数目的微通道的神经支架。上述的神经导管和神经支架可用来制备评价周围神经缺损修复效果的模型，从而为人工神经结构的设计提供参考依据，实现更好的促周围神经缺损修复的效果。

Preparation method of calcium alginate nerve conduit and nerve scaffold

The invention belongs to the field of biomedicine, in particular to a preparation method of calcium alginate nerve conduit and nerve scaffold. Its raw materials are shell powder and sodium alginate. The shell matrix / calcium alginate nerve conduit was prepared by hydrochloric acid treatment of shell powder and sodium alginate mixture. On the basis of the nerve conduit, the nerve scaffold is filled with microchannels, and the microchannels are made of bio silk. The preparation method of the invention can prepare nerve conduits with different sizes and holes and neural scaffolds containing different diameters and numbers of microchannels. The above-mentioned nerve conduit and nerve scaffold can be used to prepare a model to evaluate the repair effect of peripheral nerve defect, thus providing a reference for the design of artificial nerve structure, and achieving a better effect of promoting the repair of peripheral nerve defects.

【技术实现步骤摘要】
一种海藻酸钙神经导管和神经支架的制备方法
本专利技术属于生物医学领域，具体涉及一种神经导管和神经支架的制备方法。
技术介绍
周围神经损伤是临床工作中的常见疾病，对于不同的损伤部位和程度，可采用神经外膜，神经束膜端端吻合和神经移植等方法进行修复，而对于周围神经缺损则需要进行神经移植。自体神经移植是“金标准”，但是会导致供区的并发症，为此人们致力于人工神经(ANG)的研究，以求用人工神经最终取代自体神经移植体。通常，人们习惯将中空的具有管状结构的人工神经称为神经导管(NC),将神经导管内部具填充物的称为神经支架(NS)。目前，研究报道的人工神经的种类比较多，但是归纳起来不外乎是两个方面的问题，其一是材料问题，另一个就是结构的问题。材料本身的理化性质和生物相容性直接决定了其对周围神经缺损修复的效果。对于同一种材料制备的人工神经而言，其内部结构的不同，应该也会导致不同的修复效果。人工神经结构的问题主要体现在孔隙问题和微通道问题。在人工神经的研究中，普遍认为，人工神经管壁孔隙的存在，有利于人工神经内外环境间的物质交换，从而有利于神经的再生，因此，在人工神经性质的评价中，通常将孔隙率作为一个重要指标。也有研究表明，人工神经管壁上孔隙的存在，会阻碍神经的再生。研究表明，人工神经的内部结构会直接影响修复效果，为此人们在神经支架内部设置微通道。在现有报道中，具有代表性的微通道数量有2、4、7、8、9、20、30、40、59、84和143个，这些具有不同数量和尺寸微通道的神经支架均表现出良好的促周围神经缺损修复效果。从结构的角度探讨孔隙和微通道对周围神经缺损修复效果的影响对于人工神经结构的设计是有重要意义的。专利技术CN101312756B提供了一种神经导管，为了获得一种允许轴突在再生过程中尽可能地自由生长的神经导管，提出一种具有成形体的神经导管，该成形体由交联的、可吸收的、基于明胶的材料形成，其中，该成形体是管状空心体，其具有包括外表面和内表面的壁，所述壁限定内腔，以及其中，所述神经导管包含围绕所述内腔地、半渗透性的层。该专利技术提供的神经导管的某层(其可以是成形体的一部分)是半渗透性的。神经导管的半渗透性层可以是例如有孔的，该孔平均小于约0.5μm。然而该专利技术没有对其孔径做进一步的描述。因此开发一种管壁具有孔隙的神经导管以及含有微通道的人工神经支架。本专利技术提供了上述神经导管和人工神经支架的制备方法，可制备管壁具有不同大小孔隙的神经导管以及含有不同尺寸、数目的微通道的人工神经支架，采用了贝壳粉末和海藻酸钠作为原料。上述的神经导管和含有微通道的神经支架可用来制备评价周围神经缺损修复效果的模型，从而为人工神经结构的设计提供参考依据，从而实现更好的促周围神经缺损修复效果。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种组合物，其可用于制备神经导管。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：用于制备神经导管的原料的组合物，由粒径为25～150μm的贝壳粉末和海藻酸钠组成。上述组合物中的海藻酸钠是一种具有良好生物相容性的材料，被广泛应用于生物医药领域，在神经损伤修复领域也有应用。未见将上述组合物中的贝壳粉末应用于人工神经制备的报道，贝壳粉末的不同粒径便于在神经导管壁上制备不同大小的孔隙。作为优选的方案，上述贝壳粉末和海藻酸的重量比为10～100：1。本专利技术的目的之二在于提供一种制备神经导管的方法，该方法采用的材料为目的一的组合物。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：所述方法包括以下步骤：1)将配方量的海藻酸钠溶解于水介质中，并加入配方量的贝壳粉末充分搅拌后制备成贝壳粉末/海藻酸钠乳浊液；2)在模具中加入步骤1)所得的贝壳粉末/海藻酸钠乳浊液，立即进行冰冻，脱模；3)用盐酸处理，直至无气泡产生，静置；4)漂洗后冷冻干燥。作为优选的方案，上述步骤3)可重复操作2～5次。作为优选的方案，所述贝壳粉末的制备包含以下步骤：①将背角无齿蚌贝壳用清水漂洗干净，烘干，分别打磨去角质层和珍珠层的浅层，剩余部分视为棱柱层，作为材料进行后续研究。②机械粉碎，筛分备用。选择标准筛，制备粒径介于25～150μm的贝壳粉末。神经导管管壁孔隙的大小由所用贝壳粉末的粒径决定。作为优选的方案，步骤2)所述冰冻的条件为-80℃冰箱中8h。作为优选的方案，所述盐酸为体积含量为3％的稀盐酸。作为优选的方案，所述漂洗为流水洗12h，纯化水漂洗3次，每次4h。作为优选的方案，制备完成后采用PLA三氯甲烷溶液调节神经导管管壁孔隙大小。本专利技术的目的之三在于提供一种神经导管，所述神经导管管壁的孔径大小可不同。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：由目的二提供的方法制备得到神经导管，其直径由模具决定，管壁的孔径大小由贝壳粉末的粒径决定。本专利技术的目的之四在于提供一种上述的神经导管的应用，其可用于制备周围神经缺损修复效果的模型。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：在人工神经的研究中，普遍认为人工神经管壁孔隙的存在，有利于神经的再生，因此，在人工神经性质的评价中，通常将孔隙率作为一个重要指标。也有研究表明，人工神经管壁上孔隙的存在，会阻碍神经的再生。上述的神经导管可用来判断人工神经管壁孔隙的存在对周围神经缺损修复是否有利，以及如果孔隙的存在是必要的，孔隙的大小在何种范围。也就是说，该神经导管可用于制备周围神经缺损修复效果的模型。本专利技术的目的之五在于提供一种神经支架，其含有一定数量的微通道。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：该神经支架即上述的神经导管与管腔中的圆柱体组成，圆柱体内含有一定数量的微通道，所述微通道的直径为5～500μm。本专利技术的目的之六在于提供一种含有微通道的的神经支架的制备方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：所述的制备方法包括以下步骤：A布阵制备2个直径为0.5～2米等大的圆盘，在上面辐射状排列50～100条宽度为1～2mm的沟槽，每条沟槽上分布70～100个直径为0.8～1.5mm的圆孔；将此2圆盘正对固定，二者间相间0.5～1.5米，根据所需微通道数量，在圆盘上平行平均地排列2～10000条生物丝，在生物丝中段，相隔10～50mm用两个圆环限定丝束的外径；B倒模安装上一个内径与圆环限定的外径一致的管状模具，将配方量的海藻酸钠溶解于水介质中，并加入配方量的贝壳粉末充分搅拌后倒入管状模具中，在两个圆环外剪断生物丝；C抽丝加盐酸处理，抽出生物丝，得内部具微通道的圆柱体；D组装将权利要求5所述神经导管与制备得到的内部具微通道的圆柱体进行组装，得到具有微通道的神经支架。需要说明的是，在具体操作中，会根据实际情况进行一些调整，比如，可以在圆环上面直接钻孔而不设置沟槽，也可在两个圆环位置用石蜡固定生物丝后，再在两个圆环外剪断生物丝，然后再进行后续操作。作为优选的方案，步骤C的盐酸为体积含量为3％的稀盐酸。作为优选的方案，上述生物丝为蚕丝单丝。蚕丝是由2根单丝与丝胶蛋白包裹在一起形成。单丝的直径5～30μm，与轴突的直径范围相近(图1)，而所形成微通道的直径由单丝的直径所决定，因此使用单丝形成的微通道的直径与轴突的直径范围相近。本专利技术的研究表明，经稀盐酸浸泡1～7天后，其力学性能无显著变化，因此蚕丝用于此处是可行的。本专利技术的目的之八在于提供一种上述含有微通道的的神经支架的应用，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于制备神经导管的原料的组合物，其特征在于，由粒径为25～150μm的贝壳粉末和海藻酸钠组成。

【技术特征摘要】
1.用于制备神经导管的原料的组合物，其特征在于，由粒径为25～150μm的贝壳粉末和海藻酸钠组成。2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述贝壳粉末和海藻酸的重量比为10～100：1。3.权利要求1或2所述的组合物制备神经导管的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将配方量的海藻酸钠溶解于水介质中，并加入配方量的贝壳粉末充分搅拌后制备成贝壳粉末/海藻酸钠乳浊液；2)在模具中加入步骤1)所得的贝壳粉末/海藻酸钠乳浊液，立即进行冰冻，脱模；3)用盐酸处理，直至无气泡产生，静置；4)纯化水漂洗后冷冻干燥。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤3)可重复操作2～5次。5.权利要求3或4所述的方法制备的神经导管。6.权利要求5所述的神经导管用于制备周围神经缺损修复效果的模型中的应用。7.含有微通道的的神经支架，其特征在于，在权利要求5所述的神经导管的基础上，管腔填充含有一定数量微通道的圆柱体，所述微通道的直径为5～500μm。8.含有微...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，张娇，张选杰，张子腾，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50