导电型仿生双孔电纺纤维支架及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种促进周围神经长段缺损再生的导电型仿生双孔电纺纤维支架及其制备方法。其是将黑磷（BP）与光敏型一氧化氮（NO）供体N,N'

【技术实现步骤摘要】
导电型仿生双孔电纺纤维支架及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于医疗器械领域，具体涉及一种可光控释放气体的导电型仿生双孔电纺纤维支架及其制备方法，其可促进周围神经长段缺损再生。

技术介绍

[0002]周围神经损伤（PNI），尤其是神经缺损（桑德兰分类法中最严重的6型损伤），是一个巨大的临床挑战，可能导致运动、感觉和自主功能的部分或全部紊乱以及肌肉萎缩（TengDa, Q.etal.Brain and Behavior, 2020, 10, e1582）。目前，自体神经移植已广泛用于替代受损神经以恢复神经功能。自体神经移植是修复长距离周围神经缺损区的“黄金标准”(Du, J.et al.Biomaterials Science, 2018, 6, 1299
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1311)，但供体神经组织的有限可用性以及神经瘤等潜在并发症阻碍了其进一步应用。
[0003]近年来，一些生物材料被用于组织再生，许多天然或合成的聚合物，包括胶原、聚乳酸、聚己内酯（PCL）等生物材料被用来构建神经再生支架。PCL具有易得、价格相对低廉、易于改性等优点。专利CN 105617458A公开了一种静电纺丝PCL导管，它的化学和生物特性、物理化学状态、可降解性和机械强度是可以调节的。因此，它可以在恶劣的机械、物理和化学条件下使用而不会显著损失其性能。专利CN 112386739A公开了一种高导电性纳米纤维神经导管，采用静电纺丝技术制备PCL纤维，将3,4
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亚乙二氧基噻吩（PEDOT）：聚苯乙烯磺酸（PSS）溶液涂抹在固化的PCL纤维上，构建了基于生物可降解的具有双层结构的PEDOT:PSS
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PCL导电纳米纤维神经导管。此纳米纤维神经导管具有高导电性，良好的强度、硬度与可降解性，良好的生物相容性与稳定性。
[0004]黑磷纳米片具有较高的光热转换效率、良好的生物相容性和生物降解性能，是一种优良的光热转导剂（专利CN 116059360A）。N,N'
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二仲丁基
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N,N'
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二亚硝基
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1,4
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苯二胺（BNN6）是常用的双亚硝基化合物之一，具有良好的热稳定性，近红外光照下可以触发其释放一氧化氮（NO），在生物毒性较低的30~31 ℃时产生更多的NO。NO是一种双原子气体递质，在调节血管张力、血小板聚集、神经传递、炎症和免疫反应以及许多病理生理过程中具有重要作用。在生物膜的去除方面，专利CN 116099001A公开了一种光谱抗菌剂，其是将BNN6供体与单原子Mo基多孔光热剂联合构成，通过BNN6与PP
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Mo的组装，在π
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π结合和多孔吸收的同时作用，可实现光动力和NO协同抗菌，达到显著的抗菌效果。此外，外源性NO可以通过降低促炎细胞因子水平或通过硫醇亚硝化特异性抑制NLRP3炎症体来调节持续感染期间引发的破坏性先天炎症反应。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于促进周围神经长段缺损再生的可光控释放气体的导电型仿生双孔电纺纤维支架及其制备方法。该纤维支架中含有的BP
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BNN6纳米复合材料具有良好的抗炎和抗菌性能，同时支架还具有导电性，能够有效刺激神经干细胞生长分化，且其取向多孔的结构能为细胞提供良好的粘附位点，有效引导雪旺细胞定向迁移，促进
轴突伸长。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种导电型仿生双孔电纺纤维支架，其可促进周围神经长段缺损的再生，其制备方法包括以下步骤：（1）将黑磷晶体粉末（BP）加入N
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甲基吡咯烷酮（NMP）中，搅拌均匀后用细胞破碎仪进行超声，并在超声的过程中往溶液里通入氩气，然后经离心去除上清液，再取沉淀加入NMP重悬，得到黑磷纳米片（BPNS）溶液；（2）将亚硝酸钠水溶液加入到N,N
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二仲丁基对苯二胺（BPA）的乙醇溶液中，在氮气保护下搅拌一定时间后加入盐酸溶液，得到含有N,N'
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二仲丁基
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N,N'
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二亚硝基
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1,4
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苯二胺（BNN6）沉淀的溶液，随后进行离心洗涤、冷冻干燥，得到BNN6固体；（3）将所得BPNS溶液和BNN6固体按比例加入到氯仿中，搅拌混匀后经旋蒸、冷冻干燥，得到BP
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BNN6复合物；（4）将聚己内酯（PCL）、聚氧化乙烯（PEO）和BP
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BNN6复合物按一定比例溶解于氯仿中，搅拌混匀得到纺丝液；（5）采用静电纺丝的方法，在一定的转速和电压下利用所得纺丝液制备具有一定厚度的取向纳米纤维纺丝膜；（6）将所得取向纳米纤维纺丝膜取下，在去离子水中浸泡一定时间后烘干，得到双孔取向纳米纤维纺丝膜；（7）将所得双孔取向纳米纤维纺丝膜绕着不锈钢模具卷成导管，得到所述导电型仿生双孔电纺纤维支架。
[0007]进一步地，步骤（1）中黑磷晶体粉末与N
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甲基吡咯烷酮的用量比例为0.5~10.0 mg/mL，优选为0.5~8.0 mg/mL。
[0008]进一步地，步骤（1）中所用细胞破碎仪的功率为100~900 kW，优选为300~900 kW。
[0009]进一步地，步骤（1）中所述超声的温度为18~65 ℃，优选为20~60℃，时间为1~20 h，优选为4~20 h。
[0010]进一步地，步骤（1）中所述离心的转速为1000~11000 rpm，优选为2000~11000 rpm，时间为10~40 min，优选为20~40 min。
[0011]进一步地，步骤（1）中所得BPNS溶液的浓度为1~10 mg/mL，优选为1~9 mg/mL。
[0012]进一步地，步骤（2）的具体操作为：在室温下，将1.0~20.0 mL BPA加入到10~80 mL无水乙醇中进行稀释，在氮气保护下搅拌0.5~5.0h后加入10~80 mL浓度为2~12 M的亚硝酸钠水溶液，继续搅拌0.5~5.0 h后，用分液漏斗滴加10~80 mL浓度为2~12 M的盐酸水溶液，避光搅拌1~10 h使其沉淀完全后，用10%~90%（V/V）乙醇水溶液离心洗涤除去残留的反应物后，冷冻干燥，收集得到的固体即为BNN6。更进一步地，所述离心的转速为2000~11000 rpm，时间为5~55 min，优选地，BPA的用量为5.0~20.0mL，无水乙醇的用量为15~75 mL，在氮气保护下搅拌0.5~4.0 h，亚硝酸钠水溶液的用量为10~65 mL、浓度为2~10 M，随后进行搅拌0.5~4.0 h，盐酸水溶液的用量为10~65 mL、浓度为3~10 M，避光搅拌时间为2~9 h，乙醇水溶液的浓度为15%~80%（V/V），离心转速为4000~11000 rpm，时间为10~45 min。
[0013]进一步地，步骤（3）中所用BPNS溶液和BNN6固体的质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电型仿生双孔电纺纤维支架的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将黑磷晶体粉末加入N
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甲基吡咯烷酮中，搅拌均匀后在溶液中通入氩气并进行超声，然后经离心，取沉淀加入N
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甲基吡咯烷酮重悬，得到BPNS溶液；（2）将亚硝酸钠水溶液加入到N,N
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二仲丁基对苯二胺的乙醇溶液中，在氮气保护下搅拌一定时间后加入盐酸溶液，生成沉淀后经离心洗涤、冷冻干燥，得到BNN6固体；（3）将所得BPNS溶液和BNN6固体按比例加入到氯仿中，搅拌混匀后经旋蒸、冷冻干燥，得到BP
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BNN6复合物；（4）将聚己内酯、聚氧化乙烯和BP
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BNN6复合物按一定比例溶解于氯仿中，搅拌混匀得到纺丝液；（5）采用静电纺丝的方法，在一定的转速和电压下利用所得纺丝液制备具有一定厚度的取向纳米纤维纺丝膜；（6）将所得取向纳米纤维纺丝膜取下，在去离子水中浸泡一定时间后烘干，得到双孔取向纳米纤维纺丝膜；（7）将所得双孔取向纳米纤维纺丝膜绕着不锈钢模具卷成导管，得到所述导电型仿生双孔电纺纤维支架。2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤（1）中黑磷晶体粉末与N
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甲基吡咯烷酮的用量比例为0.5~10.0 mg/mL；所述超声的温度为18~65 ℃，时间为1~20 h；所述离心的转速为1000~11000 rpm，时间为10~40 min；所得BPNS溶液的浓度为1~10 mg/mL。3. 根据权利要求1所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进，丘文祺，李风录，王子义，邓珑璎，杨黄浩，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：