一种仿生多通道神经导管的制备方法及仿生多通道神经导管技术

本申请提供的仿生多通道神经导管的制备方法及仿生多通道神经导管，以所述双层形状记忆纳米纤维膜为接收基底，在取向排列的一面打印条带间隔的凝胶条带，在条带间隔的纳米纤维膜上种植种子细胞，调节温度变化使底层的纤维膜发生形变响应而自卷曲，所述自卷曲的纤维膜包裹其上的所述凝胶条带自成型为导管，所述凝胶条带的间隙将在所述导管内部形成多通道结构，该多通道神经导管的内壁为取向排列的天然聚合物纳米纤维可为神经再生提供定向引导，多通道结构多通道管腔结构促进导管内血管网络的形成为，并为神经细胞生长提供更多空间，应用于周围粗神经的长距离缺损，具有良好的应用前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
一种仿生多通道神经导管的制备方法及仿生多通道神经导管


[0001]本申请涉及生物医用材料制备领域，特别涉及一种仿生多通道神经导管的制备方法及仿生多通道神经导管。

技术介绍

[0002]由意外、创伤及疾病等原因造成的周围神经损伤的发生率呈不断上升的趋势。据统计，全世界每年周围神经损伤的病例超过500万例，而由此造成的医疗花费超过100亿元。神经缺损往往导致患者感觉运动功能丧失，肌肉麻痹，甚至终身残疾。由于长期失神经和不可逆的肌萎缩，神经功能的恢复是非常困难的，仍然是一个瓶颈问题。自体神经移植是目前临床治疗长段神经缺损的黄金标准，但存在供体不足、供区神经功能受损以及尺寸不匹配等问题。异体神经移植通常会出现免疫排斥反应。因此，寻找合适的替代物修复周围神经长段缺损恢复神经功能具有重要的临床意义。
[0003]利用组织工程技术以天然或合成的聚合物为基材构建神经导管，取代自体或异体神经移植，修复周围神经缺损己成为组织工程领域的重要研究之一。目前临床上使用的神经导管在一定程度上达到了修复缺损的效果，但在神经再生方面的有效性仍然不足，尤其是长段神经损伤。多通道神经导管的轴向通道可以模拟神经束膜结构，较大的表面积可以为细胞的粘附、增殖及迁移等提供更多的空间，为轴突生长锥的生长提供更多的附着点及接触引导，并有助于降低再生纤维的分散性，增强神经功能恢复，更加有利于粗大神经长段缺损的修复。
[0004]目前所报道的多通道神经导管相比于中空的神经导管在一定程度上促进了神经缺损的修复，但仍然存在很多的不足之处。首先是导管的制备工艺繁琐复杂，其次是力学性能不佳，容易发生坍塌，此外，制备的导管功能单一，无法在导管的制备过程中实现促进神经修复的活性因子和种子细胞的搭载，因此，对于长段的周围神经缺损，目前的神经导管仍然无法有效的为轴突的定向延伸提供物理导向。

技术实现思路

[0005]鉴于此，有必要针对现有对于长段的周围神经缺损，目前的神经导管仍然无法有效的为轴突的定向延伸提供物理导向的技术缺陷的提供一种仿生多通道神经导管的制备方法及仿生多通道神经导管，可为神经再生提供定向引导。
[0006]为解决上述问题，本申请采用下述技术方案：
[0007]本申请目的之一，提供了一种仿生多通道神经导管的制备方法，包括下述步骤：
[0008]获取双层形状记忆纳米纤维膜；
[0009]以所述双层形状记忆纳米纤维膜为接收基底，在取向排列的一面打印条带间隔的凝胶条带；
[0010]在条带间隔的纳米纤维膜上种植种子细胞，调节温度变化使底层的纤维膜发生形变响应而自卷曲；
[0011]所述自卷曲的纤维膜包裹其上的所述凝胶条带自成型为导管，所述凝胶条带的间隙将在所述导管内部形成多通道结构，得到所述仿生多通道神经导管。
[0012]在其中一些实施例中，在获取双层形状记忆纳米纤维膜的步骤中，具体包括下述步骤：
[0013]将聚乳酸
‑
聚碳酸酯共聚物溶于有机溶剂中，搅拌溶解得到聚合物溶液；
[0014]采用静电纺丝工艺将所述聚合物溶液形成无规排列的纳米纤维；
[0015]采用静电纺丝工艺在所述无规排列的纳米纤维表面接收所述聚合物溶液，获得无规纤维和取向纤维复合的双层形状记忆纳米纤维膜。
[0016]在其中一些实施例中，在将聚乳酸
‑
聚碳酸酯共聚物溶于有机溶剂中，搅拌溶解得到聚合物溶液的步骤中，所述聚乳酸
‑
聚碳酸酯共聚物中的聚乳酸和聚碳酸酯的共聚比为60:40至80:20，黏度为1
‑
2dl/g。
[0017]在其中一些实施例中，在采用静电纺丝工艺将所述聚合物溶液形成无规排列的纳米纤维的步骤中，所述静电纺丝参数包括：电压为14
‑
16kV；推进速度优选为1
‑
1.8mL/h；接收距离优选为10
‑
20cm，所用针头为22G不锈钢针头；接收滚轴的转速为低速的100
‑
500rpm。
[0018]在其中一些实施例中，在采用静电纺丝工艺在所述无规排列的纳米纤维表面接收所述聚合物溶液的步骤中，滚轴转速为2000
‑
4000rpm。
[0019]在其中一些实施例中，在以所述双层形状记忆纳米纤维膜为接收基底，在取向排列的一面打印条带间隔的凝胶条带的步骤中，具体包括下述步骤：
[0020]将所述双层形状记忆纳米纤维膜裁成一定大小的长条，将其卷在一定直径大小的玻璃棒上，与所述玻璃棒接触一面为取向的纤维层，且所述玻璃棒的轴向与纤维取向方向保持一致，并经高温处理赋予其管状初始形状；
[0021]将上述高温处理后的纤维膜，从所述玻璃棒上取下，于室温下展平，使其保持平面膜结构，并经灭菌后备用；
[0022]以保持平面结构的双层形状记忆纳米纤维膜为接收基底，在取向排列的一面上打印凝胶条带。
[0023]在其中一些实施例中，所述打印墨水包括甲基丙烯酰化的明胶、甲基丙烯酰化的壳聚糖、甲基丙烯酰化丝素蛋白、明胶、胶原、海藻酸钠中的一种或几种组成，所述打印墨水还添加有光引发剂及神经生长因子，所述光引发剂包括LAP，所述神经生长因子包括NGF、BDNF、NT
‑
3NGF中的至少一种。
[0024]在其中一些实施例中，所述的打印的参数为：打印条件：压力：100
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150kpa；移动速度：3
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5mm/s；条带粗细：0.15
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0.3mm；打印层数：2
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4层；条带数:3
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5条；针头：24
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26G。
[0025]在其中一些实施例中，在条带间隔的纳米纤维膜上种植种子细胞，调节温度变化使底层的纤维膜发生形变响应而自卷曲的步骤中，具体包括下述步骤：
[0026]将雪旺细胞种植于条带间隔的纤维膜上，在室温下放置2
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3小时，使所述雪旺细胞粘附在纤维膜上；
[0027]再将其转移至37℃细胞培养箱中，底层纤维膜发生温度响应的形状记忆而自卷曲。
[0028]本申请目的之二，提供了一种仿生多通道神经导管，包括由所述的制备方法制备得到，所述仿生多通道神经导管由自卷曲的纤维膜包裹其上的凝胶条带自成型为导管，所
述凝胶条带的间隙在所述导管内部形成多通道结构。
[0029]本申请采用上述技术方案，其有益效果如下：
[0030]本申请提供的仿生多通道神经导管的制备方法及仿生多通道神经导管，以所述双层形状记忆纳米纤维膜为接收基底，在取向排列的一面打印条带间隔的凝胶条带，在条带间隔的纳米纤维膜上种植种子细胞，调节温度变化使底层的纤维膜发生形变响应而自卷曲，所述自卷曲的纤维膜包裹其上的所述凝胶条带自成型为导管，所述凝胶条带的间隙将在所述导管内部形成多通道结构，该多通道神经导管的内壁为取向排列的天然聚合物纳米纤维可为神经再生提供定向引导，多通道结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种仿生多通道神经导管的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：获取双层形状记忆纳米纤维膜；以所述双层形状记忆纳米纤维膜为接收基底，在取向排列的一面打印条带间隔的凝胶条带；在条带间隔的纳米纤维膜上种植种子细胞，调节温度变化使底层的纤维膜发生形变响应而自卷曲；所述自卷曲的纤维膜包裹其上的所述凝胶条带自成型为导管，所述凝胶条带的间隙将在所述导管内部形成多通道结构，得到所述仿生多通道神经导管。2.如权利要求1所述的仿生多通道神经导管的制备方法，其特征在于，在获取双层形状记忆纳米纤维膜的步骤中，具体包括下述步骤：将聚乳酸
‑
聚碳酸酯共聚物溶于有机溶剂中，搅拌溶解得到聚合物溶液；采用静电纺丝工艺将所述聚合物溶液形成无规排列的纳米纤维；采用静电纺丝工艺在所述无规排列的纳米纤维表面接收所述聚合物溶液，获得无规纤维和取向纤维复合的双层形状记忆纳米纤维膜。3.如权利要求2所述的仿生多通道神经导管的制备方法，其特征在于，在将聚乳酸
‑
聚碳酸酯共聚物溶于有机溶剂中，搅拌溶解得到聚合物溶液的步骤中，所述聚乳酸
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聚碳酸酯共聚物中的聚乳酸和聚碳酸酯的共聚比为60:40至80:20，黏度为1
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2dl/g。4.如权利要求2所述的仿生多通道神经导管的制备方法，其特征在于，在采用静电纺丝工艺将所述聚合物溶液形成无规排列的纳米纤维的步骤中，所述静电纺丝参数包括：电压为14
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17kV；推进速度优选为1
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1.8mL/h；接收距离优选为10
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20cm，所用针头为22G不锈钢针头；接收滚轴的转速为低速的100
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500rpm。5.如权利要求2所述的仿生多通道神经导管的制备方法，其特征在于，在采用静电纺丝工艺在所述无规排列的纳米纤维表面接收所述聚合物溶液的步骤中，滚轴转速为2000
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4000rpm。6.如权利要求1所述的仿生多通道神经导管的制备方法，其特征在于，在以所述双层形状记忆纳米纤维膜为接...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓丽，王静，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：