使用木材制备生物支架材料的方法以及制备的生物支架材料技术

本发明专利技术主要提出了一种基于木材的生物支架制备策略。通过对木材进行化学处理和表面改性，化学处理是用亚氯酸钠酸性的醋酸缓冲液处理木材或者用氢氧化钠和亚硫酸钠的混合溶液在高温下处理木材，表面改性将化学处理后的木材依次浸入盐酸多巴胺溶液、石墨烯分散液中，清洗后干燥，实现表面涂覆和功能化，由此获得了具有不同力学性能、亲水性等的改性木材，通过加工制备成具有神经修复功能的生物支架。该生物支架具有良好的生物相容性、对背根神经节的生长有较好的引导作用，具有促进神经再生的能力，在行为学研究、电生理检测、病理学检测以及免疫组织化学检测等方面均具有良好的效果。及免疫组织化学检测等方面均具有良好的效果。及免疫组织化学检测等方面均具有良好的效果。

【技术实现步骤摘要】
使用木材制备生物支架材料的方法以及制备的生物支架材料


[0001]本专利技术属于用于修复周围神经损伤的组织工程支架材料领域，特别是涉及木材制备的生物支架材料。

技术介绍

[0002]周围神经损伤(peripheral nerve injuries，PNI)一直以来是医学界面临的难题，损伤后的修复和重建是一个相当复杂的过程，受损伤部位、损伤程度、治疗方式等多重因素的影响。目前，世界范围内数以千万计的人生活受到周围神经损伤的影响，患者遍布各个年龄段，对社会经济产生严重的负面影响。因此，治疗周围神经损伤是世界范围内亟待解决的难题。
[0003]神经缺损后，根据严重情况不同，其治疗方法也有所不同。一般情况下短距离缺损(<5mm)的神经具有自我再生的能力，因此可以采用端对端缝合的方式进行治疗。但是如果缺损的距离过长，采用端对端缝合，就会导致神经所受的张力过大，对神经产生更大的损伤。对此，现在通常采用的方法为神经移植和组织工程神经导管治疗。
[0004]自体移植法一直以来被视为治疗周围神经损伤后修复的“金标准”，但其存在来源不足、供体部位发病率高、供受体尺寸不匹配等缺点，使得其应用受到了限制。神经导管作为生物支架植入已经逐渐作为替代神经移植法来治疗周围神经缺损。神经导管主要可以将损伤神经的两端进行连接，并通过导管的结构引导促进轴突生长至远部残端特定的位置。越来越多的研究通过对导管的制作工艺、材料、结构、性能、负载物等多方面优化，以制得更适合临床应用的神经导管。
[0005]神经导管内部的拓扑微结构，对轴突延伸和髓鞘形成起到非常大的影响。中空神经导管是最初使用的类型，这种神经导管的设计和制备是最简单的，是由天然或合成聚合物制备而成。这样的神经导管对于生长因子的渗透性差、内部表面积小、引导效果不佳，在修复受损神经时通常会导致不适当的靶神经再生，影响神经功能的恢复。
[0006]具有多通道的神经导管是近年来较为流行的一种神经导管设计方式，由于微通道的存在，使得导管的比表面积显著提升，有利于细胞的粘附，同时微通道有利于神经元对齐生长，还可以模拟周围神经的神经束结构。但是由于其设计、制作工艺困难，且会影响支架的机械性能、渗透性，因此还需进一步研究以解决上述问题。
[0007]天然木材由纤维素、半纤维素和木质素组成，其成本低，种类丰富，来源广泛且易于加工，其内部的微孔道结构符合多通道神经导管的设计理念，是一种天然的微孔道拓扑结构，能有效促进神经功能的修复。
[0008]然而，现有技术还缺少使用天然木材制备的神经导管，以实现快速、有效促进神经功能的修复。

技术实现思路

[0009]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供制备生物支架的方法以及
制备的生物支架，用于解决现有技术中缺少生物相容性和细胞粘附性强的天然木材制备的神经导管的问题。
[0010]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术的第一方面在于提供一种制备生物支架的方法，所述方法包括如下步骤：(1)用亚氯酸钠酸性的醋酸缓冲液处理木材；以及(2)所述步骤(1)将处理后的木材依次浸入盐酸多巴胺溶液、石墨烯分散液中，清洗后干燥，实现表面涂覆和功能化。
[0011]作为本专利技术的某些实施方案，所述步骤(1)的亚氯酸钠浓度为1
‑
2wt％，酸性的醋酸缓冲液pH值为4
‑
5，反应时间为8
‑
10小时，反应温度为70
‑
90℃。
[0012]亚氯酸钠浓度选自1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2wt％。
[0013]酸性的醋酸缓冲液pH值选自4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5。
[0014]反应时间选自8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10小时。
[0015]反应温度选自70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100℃。
[0016]作为本专利技术的某些实施方案，亚氯酸钠浓度为2wt％，酸性的醋酸缓冲液pH值为4.6，处理时间为10个小时，处理温度为80℃。
[0017]作为本专利技术的某些实施方案，所述木材为巴尔沙木。
[0018]作为本专利技术的某些实施方案，所述木材的尺寸为1μm～10cm。作为本专利技术的某些实施方案，所述木材大小为1.5cm
×
1.5cm
×
1cm。
[0019]所述木材的尺寸选自1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、350μm、400μm、450μm、500μm、550μm、600μm、650μm、700μm、750μm、800μm、850μm、900μm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm、1cm、1.5cm、2cm、2.5cm、3cm、3.5cm、4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm、10cm。
[0020]作为本专利技术的某些实施方案，处理木材后用去离子水彻底清洗所述木材。
[0021]作为本专利技术的某些实施方案，使用去离子水彻底清洗所述木材后冷冻干燥24小时以上。
[0022]作为本专利技术的某些实施方案，所述步骤(2)中盐酸多巴胺浓度为1
‑
2mg/mL，石墨烯浓度为1
‑
2mg/mL，依次处理时间均为8
‑
12小时，处理温度为20
‑
30℃。
[0023]盐酸多巴胺浓度选自1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2mg/mL。
[0024]石墨烯浓度选自1、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2mg/mL。
[0025]依次处理时间选自8、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9、11、11.1、11.2、11.3、11.4、1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备生物支架的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)用亚氯酸钠酸性的醋酸缓冲液处理木材；以及(2)将所述步骤(1)处理后的木材依次浸入盐酸多巴胺溶液、石墨烯分散液中，清洗后干燥，实现表面涂覆和功能化。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)的亚氯酸钠浓度为1
‑
2wt％，酸性的醋酸缓冲液pH值为4
‑
5，反应时间为8
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10个小时，反应温度为70
‑
90℃；优选地，亚氯酸钠浓度为2wt％，酸性的醋酸缓冲液pH值为4.6，反应时间为10个小时，反应温度为80℃；或所述木材为巴尔沙木；或所述木材的尺寸为1μm～10cm；优选地，所述木材大小为1.5cm
×
1.5cm
×
1cm；优选地，处理木材后用去离子水彻底清洗所述木材；优选地，使用去离子水彻底清洗所述木材后冷冻干燥24小时以上。3.根据权利要求1～2任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中盐酸多巴胺浓度为1
‑
2mg/mL，石墨烯浓度为1
‑
2mg/mL，依次处理时间均为8
‑
12小时，处理温度为20
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30℃；优选地，盐酸多巴胺浓度为2mg/mL，石墨烯浓度为1mg/mL，依次处理时间为12个小时，处理温度为25℃；优选地，处理过程在真空条件下进行；优选地，处理木材后用去离子水彻底清洗所述木材；优选地，使用去离子水彻底清洗所述木材后冷冻干燥24小时以上。4.根据权利要求1～3任一项所述方法制备的生物支架。5.一种制备生物支架的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：(1)用氢氧化钠和亚硫酸钠的混合溶液，高温...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶春洪，刘震，罗振革，田维雅，郭珍，孟晓，
申请(专利权)人：上海科技大学，
类型：发明
国别省市：