一种用于神经修复的生物医用可降解双层支架及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于神经修复的生物医用可降解双层支架及其制备方法，先将聚酯材料溶解于有机溶剂中，得到聚酯高分子溶液；然后进行静电纺丝处理，得到静电纺丝纤维膜；然后进行干燥，得到生物可降解双层支架的纤维层；再将聚乙烯醇材料溶解于去离子水中，加热搅拌溶解过程中加入甘油、氯化钠，经超声处理后得到PVA/GI/NaCl高分子溶液；然后加入玻璃模具中，再将纤维层平铺在其表面，静置，然后冷冻解冻两次后，得到水凝胶，再洗去盐分，得到用于神经修复的生物医用可降解双层支架，其力学性能优良、降解时间可控、孔径小而孔隙率大，模仿了神经纤维的生理结构，利于营养交换、细胞增殖，加速神经损伤的修复再生。

A biomedical degradable bilayer scaffold for nerve repair and its preparation method

The invention relates to a biomedical degradable double-layer scaffold for nerve repair and its preparation method. First, polyester material is dissolved in organic solvents to obtain polyester polymer solution; then electrospinning treatment is carried out to obtain electrospinning fiber film; then drying is carried out to obtain the fiber layer of biodegradable double-layer scaffold; and then polyvinyl alcohol material is dissolved in deionized water. The PVA/GI/NaCl macromolecule solution was obtained by adding glycerol and sodium chloride in the process of heating stirring and dissolving, then adding into the glass mould, laying the fiber layer on its surface, stationary, then freezing and thawing twice, the hydrogel was obtained, then the salt was washed out, and the biomedical degradable double-layer scaffold for nerve repair was obtained. Its mechanical properties were excellent and degradable. Time controllable, small pore size and large porosity, which imitates the physiological structure of nerve fibers, is conducive to nutrient exchange, cell proliferation, and accelerates the repair and regeneration of nerve injury.

【技术实现步骤摘要】
一种用于神经修复的生物医用可降解双层支架及其制备方法
本专利技术属于医疗用品
，具体涉及一种用于神经修复的生物医用可降解双层支架及其制备方法。
技术介绍
所谓神经修复再生是在原有神经解剖和功能基础上，促进被破坏或受损害神经再生修补和重塑、重建神经解剖投射通路和环路、调控和改善神经信号传导、最终实现神经功能修复（AlessandroFaroni,etal.NeuralRegenerationResearch2014,14:1341-1346）。按照治疗对象分为周围神经修复再生和中枢神经修复再生。周围神经损伤，特别是长段粗大神经缺损的修复重建，仍是当前临床医学面临的难题。自体神经移植是修复周围神经缺损经典首选的手术方法，也是衡量各种神经桥接材料的“黄金标准”（LinC,etal.ChineseJournalOfNeurosurgery2015,6:644-646）。然而，自体移植常可造成供体支配区神经功能障碍，且可供移植的自体神经来源有限，供区神经粗细与受区神经不匹配，供区神经长度不足，限制了其临床疗效和适应症范围，故临床上亟待研究新的治疗策略。根据周围神经再生机制及生物组织相容性原理，探索自体神经的替代物已成为重要研究方向，寻找专利技术和组合各种能用于修复的组织材料，制备生物活性导管，构建组织工程化神经是近年来研究的焦点问题。目前神经修复再生主要包括显微神经对接缝合术、自体或异体组织和（或）细胞移植术、组织工程相关生物材料植入术、电磁刺激器植入术、药物局部微量缓释器（泵）植入术等。生物材料主要作为神经轴突生长的导向结构，可根据修复组织情况任意塑性、可形成具有生命力的活体组织等优点。专利CN107823704A公开了一种由聚氧化乙烯、聚乙烯醇、Ⅰ型胶原、羟基磷灰石和改性海藻酸钠组成，可修复受损牙周组织的双层多孔网状材料，但机械强度相对较差。专利CN107007882A公开了一种用于神经修复的多孔支架，有片状和管状两种状态，但未能满足神经细胞取向铺展的生长条件。专利CN108187147A公开了一种静电纺丝三层支架导管，具有导电性电刺激后会有相应响应机制，但当生物材料中装配有多种细胞时，未能有效维持细胞间空间位置。理想的生物材料支架应具备以下条件：良好生物相容性，在植入体内时，其本身及降解产物都应对机体无毒副作用，不会导致机体炎症反应，引起宿主的移植排斥反应；高孔隙率，同时又要具备一定的机械强度，这样既有利于细胞的植入、贴附，又有利于细胞营养成分渗入和细胞代谢产物排出，也为再生轴突穿越损伤组织提供通道；可塑性，可被方便塑型成各种形状，在植入体内后一定时间内仍可保持其形状；生物可降解性，降解速率可根据不同组织细胞的再生速度进行调整；表面化学特性和表面微结构有利于维持细胞表型、粘附和增殖，诱导组织再生。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供一种用于神经修复的生物医用可降解双层支架的制备方法，方法简单，得到的用于神经修复的生物医用可降解双层支架力学性能好，孔隙率大而孔径均匀，其三维连通的立体网状结构和理想的亲水性能，有利于营养交换、细胞粘附增殖，能够加速神经损伤的修复再生。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于神经修复的生物医用可降解双层支架的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚酯材料溶解于有机溶剂中，得到高分子溶液；（2）将步骤（1）的高分子溶液进行静电纺丝处理，得到静电纺丝纤维膜，静电纺丝电压为5～25kv，接收距离为7～20cm；（3）将步骤（2）的静电纺丝纤维膜进行干燥，得到生物医用可降解双层支架的纤维层；（4）将聚乙烯醇（PVA）材料溶解于去离子水中，加热搅拌溶解过程中加入甘油（GI）、氯化钠（NaCl），待溶解完全后，经超声处理，得到PVA/GI/NaCl高分子溶液；（5）将PVA/GI/NaCl高分子溶液倒入玻璃模具中，再将生物医用可降解双层支架的纤维层平铺在其表面,静置20～60min，依靠分子间作用力完成粘附；（6）将PVA/GI/NaCl高分子溶液冷冻解冻两次后，双层复合支架中的水凝胶成型；冷冻的温度为－2～40℃，时间为2～12h；（7）将双层复合支架中的水凝胶洗去盐分，得到用于神经修复的生物医用可降解双层支架。优选地，步骤（1）中的聚酯材料为聚丙交脂、聚乙丙交脂和聚（ε－己内酯）中的一种，其粘均分子量为2～20万。优选地，步骤（1）中的高分子溶液的质量浓度为5%～20%。优选地，步骤（1）中的有机溶剂为氯仿、甲醇、N,N-二甲基甲酰胺和六氟异丙醇中的一种或两种，当为两种时，两者的体积比为1：1～1：4。优选地，步骤（2）中的静电纺丝处理条件为：温度为20～40℃，高分子溶液给料速度为0.1～5.0mm/min，静电纺丝时间为6～12h。优选地，步骤（2）中的静电纺丝纤维膜的厚度为0.02～0.50mm。优选地，步骤（3）中的干燥条件为：干燥温度为温度为20～35℃，干燥时间为4～24h。优选地，步骤（4）中的高分子溶液中PVA质量浓度为8%～30%，GI质量浓度为5%～30%，NaCl质量浓度为2%～20%。优选地，步骤（6）中的解冻温度为20～35℃，解冻时间为4～12h。优选的，步骤（7）中的洗盐时间为2～15h。与现有技术相比，本专利技术通过调控静电纺丝的接受距离及电压参数，结合纺丝时间因素，调节了纤维的直径及厚度；通过调控PVA溶解过程中的温度，以及加入PVA、GI和NaCl的量，调节了水凝胶的力学参数，从而使获得的用于神经修复的生物医用可降解双层支架力学性能优良、降解时间可控、孔径小而孔隙率大，模仿了神经纤维的生理结构，利于营养交换、细胞增殖，加速神经损伤的修复再生。总的来说，本专利技术所述制备方法简单，得到的用于神经修复的生物医用可降解双层支架综合性能好。附图说明图1为本专利技术的生物医用可降解双层支架的结构示意图；图2为实施例1制备的静电纺丝纤维膜单层支架扫描电镜图；图3为实施例4制备的水凝胶单层支架扫描电镜图；图4为实施例5制备的生物医用可降解双层支架扫描电镜图；图5为实施例1、4、5分别制备的静电纺丝纤维膜单层支架、水凝胶单层支架以及生物医用可降解双层支架的力学性能组合图；图6为实施例1、4、5分别制备的静电纺丝纤维膜单层支架、水凝胶单层支架以及生物医用可降解双层支架的亲水性能组合图。具体实施方案：为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术实施例公开了用于神经修复的一种生物医用可降解双层支架的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚酯材料溶解于有机溶剂中，得到高分子溶液；（2）将步骤（1）的高分子溶液进行静电纺丝处理，得到静电纺丝纤维膜，静电纺丝电压为5～25kv，接收距离为7～20cm；（3）将步骤（2）的静电纺丝纤维膜进行干燥，得到生物医用可降解双层支架的纤维层；（4）将聚乙烯醇（PVA）材料溶解于去离子水中，加热搅拌溶解过程中加入甘油（GI）、氯化钠（NaCl），待溶解完全后，经超声处理，得到PVA/GI/NaCl高分子溶液；（5）将PVA/GI/NaCl高分子溶液倒入玻璃模具中，再将生物医用可降解双层支架的纤维层平铺在其表面,静置20～60本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于神经修复的生物医用可降解双层支架的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）将聚酯材料溶解于有机溶剂中，得到高分子溶液；（2）将步骤（1）的高分子溶液进行静电纺丝处理，得到静电纺丝纤维膜，静电纺丝电压为5～25 kv，接收距离为7～20 cm；（3）将步骤（2）的静电纺丝纤维膜进行干燥，得到生物医用可降解双层支架的纤维层；（4）将聚乙烯醇材料溶解于去离子水中，加热搅拌溶解过程中加入甘油、氯化钠，待溶解完全后，经超声处理，得到PVA/GI/NaCl高分子溶液；（5）将PVA/GI/NaCl高分子溶液倒入玻璃模具中，再将生物医用可降解双层支架的纤维层平铺在其表面, 静置20～60min，依靠分子间作用力完成粘附；（6）将PVA/GI/NaCl高分子溶液冷冻解冻两次后，双层复合支架中的水凝胶成型； 冷冻的温度为－2～40 ℃，时间为2～12 h；（7）将双层复合支架中的水凝胶洗去盐分，得到用于神经修复的生物医用可降解双层支架。

【技术特征摘要】
1.一种用于神经修复的生物医用可降解双层支架的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：（1）将聚酯材料溶解于有机溶剂中，得到高分子溶液；（2）将步骤（1）的高分子溶液进行静电纺丝处理，得到静电纺丝纤维膜，静电纺丝电压为5～25kv，接收距离为7～20cm；（3）将步骤（2）的静电纺丝纤维膜进行干燥，得到生物医用可降解双层支架的纤维层；（4）将聚乙烯醇材料溶解于去离子水中，加热搅拌溶解过程中加入甘油、氯化钠，待溶解完全后，经超声处理，得到PVA/GI/NaCl高分子溶液；（5）将PVA/GI/NaCl高分子溶液倒入玻璃模具中，再将生物医用可降解双层支架的纤维层平铺在其表面,静置20～60min，依靠分子间作用力完成粘附；（6）将PVA/GI/NaCl高分子溶液冷冻解冻两次后，双层复合支架中的水凝胶成型；冷冻的温度为－2～40℃，时间为2～12h；（7）将双层复合支架中的水凝胶洗去盐分，得到用于神经修复的生物医用可降解双层支架。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中的聚酯材料为聚丙交脂、聚乙丙交脂和聚（ε－己内酯）中的一种，其粘均分子量为2～20万。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进，乔紫雯，王君，曾亮丹，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35