一种多通道神经导管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种多通道神经导管及其制备方法，将形状记忆聚合物经静电纺丝加工成纳米纤维膜并同时负载生物相容性材料和导电材料，再经热处理制得管腔结构的神经导管单元，最后将所述神经导管单元进行嵌套组装制得多通道神经导管。本发明专利技术的多通道神经导管可有效促进神经损伤修复过程中神经细胞的生长和增殖，进而显著提高神经再生的效率。而显著提高神经再生的效率。而显著提高神经再生的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多通道神经导管及其制备方法


[0001]本专利技术属于生物医学材料领域，特别涉及一种多通道神经导管及其制备方法。

技术介绍

[0002]神经主要由脑神经、脊神经、植物神经等三大神经系统构成，其中脑神经和脊神经分别有颅骨和脊柱等硬组织保护，因此相对植物神经来说不容易受到损伤。而植物神经的神经纤维主要集中在周围神经系统，其中许多神经纤维集结成束，神经束外面包裹由结缔组织组成的膜，构成一条神经。该神经可把中枢神经系统的神经兴奋传递给各个器官，或把各个器官的兴奋传递给中枢神经系统的组织，进而实现人体生理功能的调控和生命活动的正常开展。当神经组织受损比如意外伤害产生的外界机械力过大或病变等导致长段神经坏死时，不仅会造成该神经调节机体相应的生理功能丧失，还存在长段病损神经自身修复性能较弱的问题，进一步导致神经瘤的生成，造成长期的神经性疼痛，给患者带来极大的痛苦，显著降低患者的生活质量。目前，通常病损神经长度小于5mm的神经损伤，可以通过机体自身的愈合机制实现一定的自我修复，但当损伤距离较长时，机体长段神经损伤修复能力受到限制，需要外源神经再生支架进行辅助完成长段神经损伤修复。因此，急需一种具备良好生物相容性和促进神经组织再生的神经导管支架，用于长段病损神经组织的原位再生。
[0003]目前临床并没有较好用于神经缺损的商品，主要是由于神经本身具有特殊的圆管形状、内部具有特殊的髓鞘结构，同时神经纤维自身再生速率较慢，甚至在神经损伤较重的情况下，因损伤部位周围的成纤维细胞过度增生还会导致神经瘤的形成。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种多通道神经导管及其制备方法，所述多通道神经导管可有效的提高神经损伤修复过程中的神经细胞迁移和负载，进而显著提高神经再生的效率。
[0005]本专利技术提供了一种多通道神经导管，将形状记忆聚合物经静电纺丝加工成纳米纤维膜并同时负载生物相容性材料和导电材料，再经热处理制得具有管腔结构的神经导管单元，最后将所述神经导管单元进行嵌套组装制得多通道神经导管。
[0006]所述形状记忆聚合物为聚乳酸
‑
三亚甲基碳酸酯PLMC、聚氨酯PU、聚己内酯PCL中的至少一种。
[0007]所述生物相容性材料为明胶Gel、丝素SF、海藻酸钠SA中的至少一种。
[0008]所述导电材料为还原氧化石墨烯RGO。
[0009]本专利技术还提供了一种多通道神经导管的制备方法，包括如下步骤：
[0010](1)制备导电材料；将形状记忆聚合物、生物相容性材料和导电材料溶解分散在有机溶剂中，搅拌得到纺丝液；其中，所述纺丝液中形状记忆聚合物的质量浓度为5
‑
20％，生物相容性材料的质量浓度为1
‑
10％，导电材料的质量浓度为0.1
‑
5％；
[0011](2)将上述纺丝液通过静电纺丝得到负载有生物相容性材料和导电材料的纳米纤
维膜，再经过裁剪和热处理，得到具有管腔结构的神经导管单元；最后通过嵌套组装，得到多通道神经导管。
[0012]所述步骤(1)中的导电材料为还原氧化石墨烯RGO；通过化学还原法、热还原法、电化学还原法或联合还原法制备得到；所述RGO经过可纺性优化处理。
[0013]进一步的，所述RGO具体由下列方法制备，将Vc配成pH值为3.0
‑
5.0的水溶液，之后将GO转移至Vc水溶液中，配置成GO浓度为0.1
‑
5％的溶液，并于室温条件下搅拌处理24
‑
72h备用。
[0014]所述可纺性优化处理是将RGO水溶液浇筑在模具中，采用冻干及研磨工艺制备得到可纺性RGO颗粒。
[0015]进一步的，在冻干工艺流程中，首先将制备的RGO溶液浇筑在模具中，之后先置于
‑
20
–‑
30℃条件下低温冷冻处理2
‑
4h，再置于
‑
70℃
–‑
80℃低温条件处理12
–
24h，然后放入冷冻干燥机中24
‑
48h冷冻干燥制备为RGO海绵。
[0016]进一步的，在研磨工艺流程中，将制备的RGO海绵经研磨机或者人工研磨处理10
‑
20min，经显微镜同步观察将RGO制备为粒径小于500nm备用。
[0017]所述步骤(1)中的有机溶剂为六氟异丙醇、四氢呋喃、氯仿、二氯甲烷、二甲基亚砜、六氟异丙醇中的至少一种。
[0018]所述步骤(2)中的纳米纤维膜包括取向纤维层和无规纤维层。所述无规纤维层和取向纤维层的厚度分别为0.08
‑
0.15mm和0.12
‑
0.25mm。
[0019]所述静电纺丝工艺参数为：取向纤维层所用纺丝液进样体积为5
‑
7mL，无规纤维层所用纺丝液进样体积为5
‑
6mL，电压8
‑
12kV，纺丝液推进速度为1.0
‑
2.0mL/h，纺丝时注射器针头与接收装置的距离为8
‑
15cm，取向纤维层的接收采用转速为2000
‑
4000rpm的滚筒接收，无规纤维层的接收采用转速为100
‑
400rpm的滚筒接收。
[0020]所述步骤(2)中将纳米纤维膜按照个性化尺寸裁剪成长条状，膜的取向层贴合钢棒，取向方向沿钢棒轴向，之后将其置于60
‑
90℃高温条件下热处理定型20
‑
40min，加热后保持管状取下纤维膜，待冷却至0
‑
25℃展平备用。
[0021]所述步骤(2)中利用PLMC的热响应记忆功能使神经导管的小单元膜卷曲为小导管，再用大导管的单元膜托付在不同数量的小导管下方进行热响应，经组装形成大导管嵌套小导管的多通道神经导管结构。
[0022]进一步的，神经导管的大管尺寸内径为2
‑
8mm，神经导管小管的内径为0.3
‑
2mm，管壁厚度为0.2
‑
0.4mm，神经导管小管的单元数量为1
‑
7个。
[0023]本专利技术在制备的神经导管单元的PLMC纳米纤维中，进一步通过共纺法负载具有良好导电性和促进神经组织再生的还原氧化石墨烯(RGO)，该神经导管中的RGO可在神经修复的过程中，在机体自身存在的生物电刺激下传导生物电，进而可加快原位缺损组织的神经再生；同时，RGO本身成分有促进神经细胞生长的作用，因此在神经组织再生的过程中，随着支架周围组织水解或酶解等作用，释放的RGO成分可有效加速组织再生；同时，还原氧化石墨烯本身具有一定的抗氧化作用，可有效降低损伤部位的高氧胁迫环境，创造处一个有利于神经组织再生的微环境。此外，为了进一步提高神经导管的生物相容性和调控神经导管的降解周期，还进一步引入了明胶(Gel)，进而显著地提高了生物相容性、实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多通道神经导管，其特征在于：将形状记忆聚合物经静电纺丝加工成纳米纤维膜并同时负载生物相容性材料和导电材料，再经热处理制得具有管腔结构的神经导管单元，最后将所述神经导管单元进行嵌套组装制得多通道神经导管。2.根据权利要求1所述的多通道神经导管，其特征在于：所述形状记忆聚合物为聚乳酸
‑
三亚甲基碳酸酯PLMC、聚氨酯PU、聚己内酯PCL中的至少一种。3.根据权利要求1所述的多通道神经导管，其特征在于：所述生物相容性材料为明胶Gel、丝素SF、海藻酸钠SA中的至少一种。4.根据权利要求1所述的多通道神经导管，其特征在于：所述导电材料为还原氧化石墨烯RGO。5.一种多通道神经导管的制备方法，包括如下步骤：(1)制备导电材料；将形状记忆聚合物、生物相容性材料和导电材料溶解分散在有机溶剂中，搅拌得到纺丝液；其中，所述纺丝液中形状记忆聚合物的质量浓度为5
‑
20％，生物相容性材料的质量浓度为1
‑
10％，导电材料的质量浓度为0.1
‑
5％；(2)将上述纺丝液通过静电纺丝得到负载有生物相容性材料和导电材料的纳米纤维膜，再经过裁剪和热处理，得到具有管腔结构的神经导管单元；最后通过嵌套组装，得到多通道神经导管。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的导电材料为还原氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫秀梅，宋佳慧，袁征超，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：