一种基于锌氧气电池的神经导管及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于锌氧气电池的神经导管及其制备方法，属于生物医学技术领域。针对现有技术中存在的如何精准的提供体内电刺激的问题，本发明专利技术的一种基于锌氧气电池的神经导管及其制备方法，通过将锌空气电池原位集成到了神经导管上，并利用体内的氧气和体液来放电，无需复杂的外接电源设备或外接导线到体外，避免了因此导致的感染、器件失效等问题，实现为神经提供精准的原位电刺激的目的，促进受损外周神经的修复。损外周神经的修复。损外周神经的修复。

【技术实现步骤摘要】
一种基于锌氧气电池的神经导管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生物医学
，更具体地说，涉及一种基于锌氧气电池的神经导管及其制备方法。

技术介绍

[0002]现代医学证明适度的电刺激可以促进神经修复过程中特定细胞的增殖以及神经因子的增强表达，从而促进神经突延伸并加速神经功能恢复。目前临床上使用的电刺激普遍是表皮电刺激和经皮电刺激。其中，表皮电刺激需要外接电源在体外，但表皮电刺激的定位精度差、刺激强度和时间有限且患者依从性差；经皮电刺激在一定程度上可以弥补表皮电刺激的缺点，它是将电极穿透表皮置于缺损神经处来实施电刺激，这种刺激方式更加直接，效果更佳，对其他组织影响比较小，但是这种方式通常使患者较为疼痛，并有组织损伤、感染的风险，且无法实现精准的定位。
[0003]在相关技术中，例如中国专利文献CN107569771B提供了电刺激器及应用其的刺激方法及电刺激系统，由电刺激器的正极电极端及负极电极端产生的电磁场涵盖于欲刺激的神经周围，对神经进行低强度电磁刺激。但是相关技术并未对解决精准的提供体内电刺激的问题给出任何技术启示。

技术实现思路

[0004]1.要解决的技术问题
[0005]针对现有技术中存在的如何精准的提供体内电刺激的问题，本专利技术提供了一种基于锌氧气电池的神经导管及其制备方法，通过将锌空气电池原位集成到神经导管上，并利用体内的氧气和体液来进行放电，从而实现为缺损的神经提供精准的原位电刺激。
[0006]2.技术方案
[0007]本专利技术的目的通过以下技术方案实现。
[0008]一种基于锌氧气电池的神经导管，包括，
[0009]神经导管本体和锌氧气电池，锌氧气电池缠绕在神经导管本体上。
[0010]更进一步的，所述神经导管在长度方向的截面为圆环形，所述神经导管内部中空。
[0011]更进一步的，所述神经导管内设置有纤维填充物。
[0012]根据上述所述的一种基于锌氧气电池的神经导管的制备方法，步骤包括，
[0013]制备导电纺丝纤维膜、碳纳米管薄膜正极以及随机PLGA膜；
[0014]组装锌氧气电池神经导管：将导电纺丝纤维膜卷绕在支撑管外围形成神经导管，将锌丝和碳纳米管薄膜正极分别固定在神经导管的两端，将随机PLGA膜缠绕在制备的神经导管上，取出支撑管。
[0015]更进一步的，制备导电纺丝纤维膜的步骤包括，将1g～2g的聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物PLGA溶解在8mL～11mL六氟异丙醇中，搅拌制得静电纺丝溶液，通过静电纺丝机将静电纺丝溶液纺出并制得取向PLGA膜。
[0016]更进一步的，静电纺丝机的两个电极施加的电压分别为正极12kV～14kV和负极
‑
1kV～0kV。
[0017]更进一步的，制备导电纺丝纤维膜的步骤包括，将0.5g～0.8g对甲苯磺酸钠、170μL～190μL吡咯单体、3.0mL～4.0mL的质量分数为7％～13％的三氯化铁水溶液分散在80mL～100mL的3℃～5℃去离子水中制得吡咯聚合溶液；
[0018]将取向PLGA膜完全浸润在吡咯聚合溶液中静置1h～2h；
[0019]将浸润完成后的取向PLGA膜在去离子水中浸泡至少24h，制得导电纺丝纤维膜。
[0020]更进一步的，制备碳纳米管薄膜正极的步骤包括，将铂颗粒沉积在碳纳米管薄膜上，制得具有氧化原催化能力的碳纳米管薄膜正极；
[0021]沉积使用三电极体系，三电极体系包含Ag/AgCl作为参比电极，金属铂片作为对电极，碳纳米管薄膜作为工作电极，沉积方法为间歇恒电位法，沉积方法中使用的电解液是0.09mol/L～0.13mol/L的氯化钾和0.5mmol/L～1.5mmol/L的氯铂酸钾的水溶液。
[0022]更进一步的，制备随机PLGA膜的步骤包括，将1g～2g的聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物PLGA溶解在8mL～11mL六氟异丙醇中，充分搅拌制得均匀一致的静电纺丝溶液，通过静电纺丝机将静电纺丝溶液纺出并制得随机PLGA膜。
[0023]更进一步的，静电纺丝机的两个电极施加的电压分别为正极6kV～8kV和负极
‑
3kV～
‑
1kV。
[0024]3.有益效果
[0025]相比于现有技术，本专利技术的优点在于：
[0026]本专利技术通过将锌空气电池原位集成到了神经导管上，并利用体内的氧气和体液来放电，无需复杂的外接电源设备或外接导线到体外，避免了因此导致的感染、器件失效等问题，实现为神经提供精准的原位电刺激的目的。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一实施例中基于锌氧气电池的神经导管的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术一实施例中基于锌氧气电池的神经导管的横截面示意图；
[0029]图3为本专利技术一实施例中基于锌氧气电池的神经导管放电容量示意图；
[0030]图4为本专利技术一实施例中基于锌氧气电池的神经导管通过原位聚合聚吡咯在静电纺丝PLGA膜上制得的导电PLGA膜扫描电镜示意图；
[0031]图5为本专利技术一实施例中基于锌氧气电池的神经导管随机PLGA膜的扫描电镜示意图；
[0032]图6为本专利技术一实施例中基于锌氧气电池的神经导管植入的修复效果对比示意图。
[0033]图中标号说明：101、负极；102、正极；103、神经导管；104、随机PLGA膜；105、神经组织。
具体实施方式
[0034]下面结合说明书附图和具体的实施例，对本专利技术作详细描述。
[0035]实施例1
[0036]如图1和2所示，本方案提供了一种基于锌氧气电池的神经导管，包括神经导管103和锌氧气电池，神经导管103在长度方向的截面为圆环形，内圆的直径范围为1mm
‑
3mm，神经导管壁厚小于1mm。神经导管103内部中空；或者，神经导管103内部不设置为中空，神经导管103内部设置有具有取向性的纤维填充物以引导神经生长，其材料具有生物相容性，包括但不限于聚己内酯(PCL)、聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物(PLGA)。其中，生物相容性是指生命体组织对非活性材料产生反应的一种性能，一般指材料与宿主之间的相容性。生物材料植入宿主后，对特定的生物组织环境产生影响和作用，生物组织对生物材料也会产生影响和作用，两者的循环作用一直持续，直到达到平衡或者植入物被去除，生物相容的材料在与宿主之间相互作用下对宿主无毒性,无致敏性,对宿主免疫系统无不良反应。
[0037]神经导管103的材料是具有生物相容性和取向性的纤维，其主体为导电纤维膜，导电纤维膜负载有锌氧气电池。神经导管103与神经接触的管壁具有导电性。
[0038]其中，具有取向性的导电纤维膜可由静电纺丝、湿法纺丝等方式制得。具体的，可以先制得取向纤维再通过原位聚合等方式来实现导电性，也可以是将导电材料和静电纺丝液等混合，直接通过静电纺丝等方式获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于锌氧气电池的神经导管，其特征在于，所述神经导管包括神经导管本体和锌氧气电池，所述锌氧气电池缠绕在所述神经导管本体上。2.根据权利要求1所述的基于锌氧气电池的神经导管，其特征在于，所述神经导管在长度方向的截面为圆环形，所述神经导管内部中空。3.根据权利要求1所述的基于锌氧气电池的神经导管，其特征在于，所述神经导管内设置有纤维填充物。4.一种基于权利要求1
‑
3任一所述的锌氧气电池的神经导管的制备方法，步骤包括，制备导电纺丝纤维膜、碳纳米管薄膜正极以及随机PLGA膜；组装锌氧气电池神经导管：将所述导电纺丝纤维膜卷绕在支撑管外围形成神经导管，将锌丝和所述碳纳米管薄膜正极分别固定在所述神经导管的两端，将所述随机PLGA膜缠绕在制备的所述神经导管上，取出所述支撑管。5.根据权利要求4所述的基于锌氧气电池的神经导管的制备方法，其特征在于，所述制备导电纺丝纤维膜的步骤包括，将1g～2g的聚乳酸
‑
羟基乙酸共聚物PLGA溶解在8mL～11mL六氟异丙醇中，搅拌制得静电纺丝溶液，通过静电纺丝机将所述静电纺丝溶液纺出并制得取向PLGA膜。6.根据权利要求5所述的基于锌氧气电池的神经导管的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝机的两个电极施加的电压分别为正极12kV～14kV和负极
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1kV～0kV。7.根据权利要求6所述的基于锌氧气电池的神经导管的制备方法，其特征在于，所述制备导电纺丝纤维膜的步骤包括，将0.5g～0.8g...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晔，李录河，王远贞，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：