一种神经修复膜及其制备方法和应用技术

发明专利技术涉及一种神经修复膜及其制备方法和应用，所述神经修复膜包括掺入碳纳米管的聚合物纤维膜；所述聚合物为生物可降解聚合物；所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜具有单一取向性。所述方法包括如下步骤：(1)将聚合物和碳纳米管溶解至溶剂中，得到电纺原液；(2)对所述电纺原液进行静电纺丝操作，得到掺入碳纳米管的聚合物纤维膜，即神经修复膜。本发明专利技术提供的神经修复膜够促进神经细胞的定向性生长，对于受损神经具有优异的修复效果。

A nerve repair membrane and its preparation method and Application

The invention relates to a nerve repair membrane, a preparation method and application thereof, which comprises a polymer fiber membrane doped with carbon nanotubes; the polymer is a biodegradable polymer; and the polymer fiber membrane doped with carbon nanotubes has a single orientation. The method comprises the following steps: (1) dissolving the polymer and carbon nanotubes into the solvent to obtain the electrospinning stock solution; (2) electrospinning the stock solution to obtain the polymer fiber film doped with carbon nanotubes, namely the nerve repair film. The nerve repair membrane provided by the invention can promote the directional growth of nerve cells and has excellent repair effect for damaged nerves.

【技术实现步骤摘要】
一种神经修复膜及其制备方法和应用
本专利技术涉及生物医用材料
，具体涉及一种神经修复膜及其制备方法和用途。
技术介绍
周围神经损伤是一种常见的可致残疾的疾病，会导致感觉的丧失和运动功能障碍。当今临床治疗已经将各种方法应用于治疗以恢复功能丧失。端对端接合可用于短神经损伤，而进行远距离神经缺损则需要神经移植以桥接横断神经。目前，神经自体移植是治疗间隙在5-10mm周围神经损伤的临床标准，然而这种方法需要从身体的二级部位移除一段神经，这会导致额外的手术疼痛，以及供体部位的感觉功能丧失。此外，诸如供体资源有限，供体神经长度不足以及供体神经和受体部位之间直径不匹配等缺点限制了这些治疗方法的应用。因此寻找,几乎没有额外的损伤和对神经损伤的有更好治疗效果的替代治疗方法有着重要的临床意义。神经套管技术因为可避免牺牲自体神经，同时可避免吻合时造成神经再损伤而受到广泛关注。神经套管需要能够起到支持神经轴突迁移的作用，套管材料不但需要具有良好的安全性和生物相容性，同时还要求能利于手术，促进神经生长，有研究者采用各种合成和天然材料制造的神经导管具有很大的潜力作为支持神经相邻末端再生的桥梁，但是目前的神经套管技术还不成熟，神经细胞在神经套接管内的生长方向难以控制，也就是说，新生的神经与原始的神经有所差异，并且会在一定程度上影响身体功能的恢复。CN109331225A公开了一种可降解复合神经导管及其制备方法，可降解复合神经导管包含如下材料：聚乳酸-乙醇酸、透明质酸、丝素蛋白、胶原蛋白和肝素。该专利技术以天然材料与合成高分子材料为原料，采用静电纺丝技术，制备兼具良好生物相容性、力学性能和降解性的具有复合结构的神经导管；所述神经导管具有仿生结构，可以模拟细胞外基质，有利于细胞在导管内部粘附、增殖和迁移，促进神经再生，但是所述神经导管无法准确的控制神经细胞的生长方向，对于神经的修复效果不佳。CN108379667A公开了一种神经导管支架的制备方法，包括：将材料在极性溶剂中溶解，得到溶解液；所述材料选自聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚碳酸亚乙酯、聚乳酸和聚乙醇酸中的一种或几种；将溶解液涂布或平铺于模具上，得到带有溶解液的模具；将所述带有溶解液的模具置于水中，得到管状支架。所述神经导管支架具有良好的支撑强度和拉伸强度，为神经再生提供可行的微环境；孔隙连通性好，利于营养物质和代谢废物的交换运输；生物相容性良好，有利于神经细胞和神经胶质细胞粘附生长，促进神经再生；且完全可降解，对于机体不产生副作用，但是神经细胞在所述神经导管支架上的生长方向难以控制，新生的神经与原始的神经有所差异，导致修复效果不好。CN106668938A公开了一种神经导管及其制备方法，该制备方法包括：将聚合物材料在有机溶剂中溶解，沉降除气泡后得聚合物溶液，再用聚合物溶液制备管材并干燥；其中，聚合物材料中乳酸单体的含量为45-65mol％，乙醇酸单体的含量为5-20mol％，己内酯单体的含量为30-45mol％。这种方法工艺简单、操作方便，容易加工，且精度可控性强。由上述方法制备的神经导管，具有力学强度大、柔韧性强、且降解周期长，能够很好的应用于受损神经的再生和修复中，但是将所述神经导管用于修复受损神经的过程中，神经细胞无序生长，不利于神经的修复。因此，本领域亟待开发一种能够控制神经细胞生长方向的神经套接管，以达到更佳的神经修复效果。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于提供一种神经修复膜及其制备方法和应用，所述神经修复膜能够促进神经细胞的定向性生长，对于受损神经具有优异的修复效果。为达此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种神经修复膜，所述神经修复膜包括掺入碳纳米管的聚合物纤维膜；所述聚合物为生物可降解聚合物；所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜具有单一取向性。在实际使用过程中，手动将神经修复膜卷曲形成神经套接管，该神经套接管在体液中能够保持管状形态，连接神经的近远两段，实现外周神经的端对端缝合，或者包裹在受伤神经外侧，起到对受损神经的修复作用。相比于固定尺寸的神经套接管，可以通过改变神经修复膜卷曲的圈数来调节神经套管壁厚、直径等，以适用于不同部位神经的修复，本专利技术对具体的卷曲方式不做限定，下文如果提及神经套接管，即为本专利技术提供的神经修复膜在体内卷曲而成的神经套接管。单一取向性的电纺纤维会影响神经细胞的细胞行为，可以有效引导神经轴突的定向再生，相比无纺纤维，神经干细胞在具有单一取向性的电纺纤维上的伸长和神经轴突的生长得到改善，同时本专利技术在聚合物纤维膜中掺入碳纳米管，不仅提高了伸进修复膜的导电性能，也能够进一步优化聚合物电纺纤维在取向方向的机械强度，促进神经细胞的定向性生长的同时，极大改善了神经元的生长速率和突触的形态，促进神经元功能的恢复。优选地，所述神经修复膜还包括涂覆在所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜上的聚赖氨酸涂层。在实际使用过程中，手动将神经修复膜卷曲形成神经套接管，并且使聚吡咯涂层在管内侧，就能够形成一种内层为聚吡咯涂层的神经套接管，如图1所示。本专利技术优选在聚合物纤维膜上涂覆一层聚赖氨酸涂层，聚赖氨酸具有良好的亲水性和生物相容性，有利于初始细胞的粘附和锚定，有利于神经细胞在神经修复膜上的增殖和活力，因此能够进一步的提高损伤神经的修复效果。优选地，所述聚赖氨酸与所述聚合物通过氢键连接。优选地，所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜通过静电纺丝技术制备而成。静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝，在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即“泰勒锥”)，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。优选地，所述聚合物包括聚乳酸、聚己内酯、丙交酯-己内酯共聚物和聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的任意一种或至少两种组合，优选聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)。本专利技术优选在特定的生物可降解聚合物PLGA中掺杂碳纳米管，两者相容性好，且PLGA与碳纳米管相互配合，有利于制得单一取向性更佳的纤维膜，进一步促进细胞的定向生长，提升神经修复效果，且PLGA具有与人体温度接近的玻璃化转变温度(与37℃)，有利于降解。优选地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。选择多壁纳米管是因为多壁碳纳米管与高分子材料的结合性强，与聚合物电纺纤维能够更好的结合，得到的神经修复膜的稳定性高，能够持续保持优异的修复效果。优选地，所述聚合物的重均分子量为30000～100000。优选地，所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜的厚度为0.1-0.3mm，例如0.11mm、0.12mm、0.13mm、0.15mm、0.16mm、0.18mm、0.20mm、0.22mm、0.25mm、0.26mm或0.27mm等，优选0.1mm。优选地，所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜中包括聚合物电纺纤维丝，所述聚合物电纺纤维丝的直径为0.5-2.5μm，例如0.6μm、0.8μm、1μm、1.2μm、1.5μm、1.8μm、2.0μm或2.3μm等，优选1.5μm。本专利技术优选聚合物电纺纤维丝的直径为0.5-2.5μm，是考虑到神经细胞的大小约为10μm，当纤维丝的直径为0.5-2.5μm时，纤维丝之间形成的空隙大小刚好适用神经细胞在套接管内壁的生长，更有利于神本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种神经修复膜，其特征在于，所述神经修复膜包括掺入碳纳米管的聚合物纤维膜；所述聚合物为生物可降解聚合物；所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜具有单一取向性。

【技术特征摘要】
1.一种神经修复膜，其特征在于，所述神经修复膜包括掺入碳纳米管的聚合物纤维膜；所述聚合物为生物可降解聚合物；所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜具有单一取向性。2.根据权利要求1所述的神经修复膜，其特征在于，所述神经修复膜还包括涂覆在所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜上的聚赖氨酸涂层；优选地，所述聚赖氨酸与所述聚合物通过氢键连接。3.根据权利要求1或2所述的神经修复膜，其特征在于，所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜通过静电纺丝技术制备而成；优选地，所述聚合物包括聚乳酸、聚己内酯、丙交酯-己内酯共聚物、聚氨酯和聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的任意一种或至少两种组合，优选聚乳酸-羟基乙酸共聚物；优选地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管；优选地，所述聚合物的重均分子量为30000-100000。4.根据权利要求1-3中任一项所述的神经修复膜，其特征在于，所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜的厚度为0.1-0.3mm，优选0.1mm；优选地，所述掺入碳纳米管的聚合物纤维膜中包括聚合物电纺纤维丝，所述聚合物电纺纤维丝的直径为0.5-2.5μm，优选1.5μm；优选地，所述聚赖氨酸涂层的厚度为0.01-0.03mm。5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的神经修复膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)制备电纺原液：将聚合物和碳纳米管溶解至溶剂中，得到电纺原液；(2)制备神经修复膜：对所述电纺原液进行静电纺丝操作，得到掺入碳纳米管的聚合物纤维膜，即神经修复膜；所述聚合物为生物可降解聚合物。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述聚合物包括聚乳酸、聚己内酯和聚乳酸-羟基乙酸共聚物中的任意一种或至少两种组合，优选聚乳酸-羟基乙酸共聚物；优选地，所述碳纳米管为多壁碳纳米管。7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述溶剂包括六氟异丙醇和/或二氯甲烷；优选地，步骤(1)中，所述电纺原液中所述聚合物的质量分数为15-25％，优选20％；优选地，步骤(1)中，所述碳纳米管的质量分数为1-2％，优选1.6％；优选地，步骤(1)还包括，将所述聚合物和碳纳米管溶解至溶剂得到的悬浊液连续搅拌20-25h，随后超声处理0.8-1.2h；优选地，所述搅拌的时间为24h；优选地，所述超声处理的时间为1h；优选地，步骤(1)具体包括：将聚合物和碳纳米管溶解至六氟异丙醇和/或二氯甲烷中，得到悬浊液，将所述悬浊液连续搅拌20-25h，随后超声处理0.8-1.2h，得到聚合物的质量分数为20％、碳纳米管的质量分数为1.6％的电纺原液。8.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：许杉杉，韩志超，张诺滋，
申请(专利权)人：宁波光远致信生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33