一种丝蛋白神经导管及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种丝蛋白神经导管，包括：导管部分与填充在导管部分内的填充海绵；所述导管部分包括导管基体与复合在导管基体表面的丝蛋白薄膜；所述导管基体由丝蛋白纤维编织形成；所述填充海绵由具有取向结构的丝蛋白纳米纤维凝胶形成。与现有技术相比，本发明专利技术通过导管内部设置有具有取向结构的丝蛋白纳米纤维海绵，具有与神经轴突方向一致的取向结构，能够提供取向诱导信号，促进神经细胞的迁移增值，也能指导神经纤维的再生和延伸，显著提高神经导管的功能；因此本发明专利技术通过丝蛋白管和丝蛋白取向海绵的结合，解决力学性能和取向诱导的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种丝蛋白神经导管及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医用材料
，尤其涉及一种丝蛋白神经导管及其制备方法。

技术介绍

[0002]周围神经损伤是临床上常见的的病症，自体移植常用于周围神经缺损的桥接，然而有限的可用性和供体部位的发病率仍然存在，因此为了克服这一限制，研究人员通过开发生物材料为基础的神经导管来辅助周围神经再生。人工导管已被证明有能力填补神经间隙，合成的神经导管有望替代自体移植物，生物材料的改进在促进神经再生和功能恢复方面具有很大的潜力。因此，所研制的神经导管不仅具有良好的生物学性能，还应该为神经组织的再生提供更好的微环境。
[0003]目前已经有多种不同材料制备的神经导管，并在动物实验和临床研究中取得相对良好的效果，然而同自体的神经导管相比，其性能仍然存在较大差距。如何根据仿生理念，将不同诱导信号引入神经导管的设计，是进一步优化神经导管功能，改善外周神经损伤修复的有效途径。
[0004]丝蛋白由于其优异的生物相容性，可降解性以及低的炎症反应，被广泛应用于不同组织的修复和再生，在神经修复领域也获得良好的前期结果，然而，如何以丝蛋白为基质，实现不同诱导信号的主动引入仍然存在较大技术障碍。目前研究者主要通过电纺丝技术以及定向冷冻技术实现取向信号的引入，其同神经导管的有效结合以及技术的稳定性方面存在较大问题，需要考虑新的制备方法来获得具有更好取向诱导信号的丝蛋白导管。
[0005]在我们团队的研究中，通过将丝蛋白编织技术和丝蛋白成膜技术的结合，成功获得力学性能良好的复合导管，并将其应用于小血管的替代，然而由于丝蛋白溶液的不稳定性，如何稳定获得不溶于水的丝蛋白纤维-薄膜复合导管仍需要在理解丝蛋白机制的基础上进行技术的改进和突破；另外我们通过电场诱导丝蛋白纳米纤维定向迁移，成功获得具有取向结构的丝蛋白凝胶或海绵，并将其成功应用于创面修复，以及神经细胞的诱导迁移，但上述凝胶或者海绵力学性能差，难以满足临床应用要求，因此本专利技术基于团队对丝蛋白的深刻理解，希望通过不同技术的结合和优化，制备外部为力学性能优异、满足应用要求，内部为取向丝蛋白海绵，提供取向诱导信号的复合神经导管，以获得更好的修复效果。本专利技术的关键不仅要解决丝蛋白编织管和丝蛋白薄膜在水相环境中不溶性的稳定获得问题，同时要解决取向海绵高效引入导管的技术问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种具有取向诱导信号的丝蛋白神经导管及其制备方法。
[0007]本专利技术提供了一种丝蛋白神经导管，包括：导管部分与填充在导管部分内的填充海绵；所述导管部分包括导管基体与复合在导管基体表面的丝蛋白薄膜；所述导管基体由
丝蛋白纤维编织形成；所述填充海绵由具有取向结构的丝蛋白纳米纤维凝胶形成。
[0008]本专利技术还提供了一种丝蛋白神经导管的制备方法，包括：
[0009]S1)将丝蛋白纤维进行编织得到导管基体；
[0010]S2)将所述导管基体浸泡在丝蛋白溶液中，得到导管部分；
[0011]S3)将具有取向结构的丝蛋白纳米纤维凝胶与导管部分结合，冷冻干燥后，得到丝蛋白神经导管。
[0012]优选的，所述丝蛋白纤维为80～100旦脱胶蚕丝；所述编织的编织角为45
°
～60
°
；编织速度为30～60r/min；所述导管基体的内径为0.5～15mm。
[0013]优选的，所述丝蛋白溶液中丝蛋白的浓度为2～10wt％；所述丝蛋白包括丝蛋白纳米纤维；所述丝蛋白纳米纤维的质量为丝蛋白质量的0％～40％。
[0014]优选的，所述丝蛋白纳米纤维的直径为10～20nm；长度为1～2μm。
[0015]优选的，所述S2)具体为：
[0016]将所述导管基体浸泡在丝蛋白溶液中，在10℃～90℃蒸发，得到导管部分。
[0017]优选的，所述丝蛋白纳米纤维凝胶按照以下步骤进行制备：
[0018]将丝蛋白纳米纤维水溶液40℃～60℃浓缩至浓度为6～12wt％的第一丝蛋白纳米纤维水溶液；
[0019]将第一丝蛋白纳米纤维水溶液在20℃～35℃浓缩至浓度为18～24wt％的第二丝蛋白纳米纤维水溶液；
[0020]将所述第二丝蛋白纳米纤维水溶液加水稀释至浓度为0.2～4wt％的第三丝蛋白纳米纤维水溶液，然后在50℃～70℃密封孵育，得到丝蛋白纳米纤维凝胶。
[0021]优选的，所述步骤S3)具体为：
[0022]将丝蛋白纳米纤维凝胶利用电场诱导，得到具有取向结构的丝蛋白纳米纤维凝胶；
[0023]然后将导管部分沿着取向方向插进具有取向结构的丝蛋白纳米纤维凝胶中，使其充满导管部分，取出后，冷冻干燥，得到丝蛋白神经导管；
[0024]或者：将导管部分沿着平行于电极的方向浸入丝蛋白纳米纤维凝胶中，然后进行电场处理，取出后，冷冻干燥，得到丝蛋白神经导管。
[0025]优选的，所述电场诱导与电场处理的电场强度各自独立地为10～120V；时间各自独立地为5～60min。
[0026]优选的，所述冷冻干燥具体为：先在-20℃～-50℃冷冻1～12h后，然后在-2℃～-90℃冷冻干燥24～72h。
[0027]本专利技术提供了一种丝蛋白神经导管，包括：导管部分与填充在导管部分内的填充海绵；所述导管部分包括导管基体与复合在导管基体表面的丝蛋白薄膜；所述导管基体由丝蛋白纤维编织形成；所述填充海绵由具有取向结构的丝蛋白纳米纤维凝胶形成。与现有技术相比，本专利技术通过导管内部设置有具有取向结构的丝蛋白纳米纤维海绵，具有与神经轴突方向一致的取向结构，能够提供取向诱导信号，促进神经细胞的迁移增值，也能指导神经纤维的再生和延伸，显著提高神经导管的功能；因此本专利技术通过丝蛋白管和丝蛋白取向海绵的结合，解决力学性能和取向诱导的问题。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例1步骤(1)中得到的编织的导管的扫描电镜图；
[0029]图2为本专利技术实施例1步骤(2)中得到的丝蛋白纤维-丝蛋白膜复合导管的扫描电镜图；
[0030]图3为本专利技术实施例2中得到的丝蛋白神经导管的扫描电镜图；
[0031]图4为本专利技术实施例3中得到的丝蛋白神经导管内部取向丝蛋白海绵的扫描电镜图；
[0032]图5为本专利技术实施例3中得到的丝蛋白神经导管移植移植大鼠坐骨神经缺损后再生神经与自体移植的电生理波形图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术提供了一种丝蛋白神经导管，包括：导管部分与填充在导管部分内的填充海绵；所述导管部分包括导管基体与复合在导管基体表面的丝蛋白薄膜；所述导管基体由丝蛋白纤维编织形成；所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丝蛋白神经导管，其特征在于，包括：导管部分与填充在导管部分内的填充海绵；所述导管部分包括导管基体与复合在导管基体表面的丝蛋白薄膜；所述导管基体由丝蛋白纤维编织形成；所述填充海绵由具有取向结构的丝蛋白纳米纤维凝胶形成。2.一种丝蛋白神经导管的制备方法，其特征在于，包括：S1)将丝蛋白纤维进行编织得到导管基体；S2)将所述导管基体浸泡在丝蛋白溶液中，得到导管部分；S3)将具有取向结构的丝蛋白纳米纤维凝胶与导管部分结合，冷冻干燥后，得到丝蛋白神经导管。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述丝蛋白纤维为80～100旦脱胶蚕丝；所述编织的编织角为45
°
～60
°
；编织速度为30～60r/min；所述导管基体的内径为0.5～15mm。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述丝蛋白溶液中丝蛋白的浓度为2～10wt％；所述丝蛋白包括丝蛋白纳米纤维；所述丝蛋白纳米纤维的质量为丝蛋白质量的0％～40％。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述丝蛋白纳米纤维的直径为10～20nm；长度为1～2μm。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述S2)具体为：将所述导管基体浸泡在丝蛋白溶液中，在10℃～90℃蒸发，得到导管...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕强，路青青，张锋，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：