一种具有动态精微结构的定向神经导管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种具有动态精微结构的定向神经导管的制备方法，其包括如下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种具有动态精微结构的定向神经导管及其制备方法


[0001]本专利技术涉及医疗器械领域，具体涉及一种具有动态精微结构的定向神经导管，以及该神经导管的制备方法
。

技术介绍

[0002]周围神经损伤是是指是一种常见的疾病，可由代谢障碍
、
中毒
、
营养缺乏
、
医源性损伤
(
如化疗
、
放射治疗等
)
等多种原因引起
。
患者会出现不同程度的感觉和运动功能障碍，包括损伤部位皮肤感觉异常，顽固性神经痛或四肢失神经瘫痪等，严重影响患者日常生活，给患者和社会带来巨大负担
。
据文献报道，我国现有的周围神经损伤病例超过了
2000
万例，且每年新增周围神经损伤病例约为
200
万例，这已成为不可小觑的公共健康威胁
。
目前临床上针对长度超过
2mm
的神经损伤治疗的金标准是自体神经移植治疗，但该方法存在供体神经短缺
、
供体神经与受体部位大小不匹配
、
供体部位损害和耗时的二次手术等缺陷
。
而人工神经导管可以为外周神经修复提供一个合适的局部微环境，以加速外周神经再生，且具有不受供体神经限制
、
大小可调
、
手术时间短
、
恢复期快等优点
。
因此，人工神经导管已成为最有可能取代自体神经移植，用于治疗周围神经损伤的一种新趋势
。
目前，已有不少的中空神经导管被批准用于临床
。
[0003]然而，常规的中空导管虽然能够引导自体残端神经元轴突通过损伤区，但其不能很好地促进外周神经修复相关细胞定向排列，同时其引导外周神经再生的速度往往较慢，再生方向也不够精准，最终会导致外周神经修复术后患者的神经功能恢复仍然不佳
。
因此，我们还需要对神经导管进行一定的线索改善
。
这些线索主要可以分为物理线索和化学线索
。
近年来，学者关注到材料
、
物理线索也可以高效地
、
相比药物
、
生长因子等化学手段更少副作用得调控细胞行为
。
其中，材料表面的几何线索，如平行微沟槽对神经元前体细胞的分化
、
轴突的延长
、
施万细胞增殖等的作用被广泛证实
。
目前，已经有许多学者尝试在神经导管表面添加拓扑结构来进一步改善其引导神经再生的效果，但其添加的拓扑结构主要为静态微图案
。
然而，外周神经的修复是个精细调控的序列过程，单一的静态微图案并不能精确匹配神经修复的贯序动态过程
。
最近，已有报道称不同的几何线索带来的细胞学行为显著不同，例如光滑的材料表面可以促进干细胞的增殖，而微柱结构表面则促进细胞分化，提示我们可以通过控制材料拓扑界面微结构来调控细胞行为，以再现神经再生过程中不同时序性的细胞行为，即可以首先利用光滑平面促进施万细胞的粘附增殖，然后在合适时间点转变界面微结构开启施万细胞及神经元前体细胞的分化
。
因此，创造一种拥有可受控制地动态变化的表面微结构从而可以精确匹配神经修复过程中的时序要求的新型神经导管，可以为损伤的周围神经提供更有利的局部微环境和生物力学性能
。
[0004]形状记忆聚合物
(Shape memory polymer
，
SMP)
是一类可以在外部刺激
(
例如温度改变
、
电
、
磁
、
或光等
)
下回复到其永久形状的智能高分子材料；聚己内酯
(polycaprolactone
，
PCL)
作为一种成熟的生物材料，因其无神经毒性，组织相容性好，生物降解性能好且降解产物无毒无污染，已被长期用于神经组织工程领域
。
而研究表明，通过在
PCL
链两端接上丙烯酸酯类双键并实现
PCL
两端基团功能化可使其具备形状记忆功能，而成为聚己内酯形状记忆聚合物
(PCL
‑
SMP)。
此外，通过改变混合组分的比例以及混入
PCL
的分子量来调整形变温度，通过混入各类添加物质以调整复合支架的机械及生物性能
。
[0005]因此，基于
PCL
‑
SMP
开发一种新型的具有动态精细微结构的
4D
定向神经导管，通过遥控实现导管形状和表面微结构的动态变化，精确地匹配和促进神经修复的多个时序过程，可以为外周神经损伤提供个性化的更加高效的治疗方案
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种具有动态精细微结构的定向神经导管的制备方法，以及由该方法制得的定向神经导管；本专利技术的定向神经导管，具有
3D
空间结构，还可以通过适宜的温度变化遥控其形状和微结构在时间维度上的动态变化，精准调控外周神经修复相关细胞命运，精确匹配外周神经修复贯序过程，从而更好地加速生理性神经再生过程，促进神经缺损的愈合和效应器官功能的重建
。
解决了常规神经导管虽可引导神经再生，但无法实现精确配合神经修复漫长且复杂的动态生理过程的问题
。
[0007]未解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种具有动态精微结构的定向神经导管的制备方法，其包括如下步骤：
[0009]S1、
记忆薄膜材料前驱液制备：取两种不同分子量的
PCLDA
组成的混合物，置于容器中并加入
DMF
溶剂，然后加热使
PCLDA
全部溶解，接着加入催化剂
BPO
，继续加热使
BPO
完全溶解，得到记忆薄膜材料前驱液；
[0010]S2、
定向微结构模板制备：将
PDMS
与固化剂混合，得到
PDMS
打印墨水，然后通过
3D
打印制得预设结构的定向微结构模板；
[0011]S3、
定向微结构记忆薄膜制备：以步骤
S2
得到的定向微结构模板构建模具，然后将步骤
S1
制得的记忆薄膜材料前驱液倒入模具中，加热使材料聚合得到薄膜片，接着将薄膜片剥离出模具，去除多余溶剂和对薄膜片进行清洗处理，得到定向微结构记忆薄膜；
[0012]S4、
编程定型处理：将步骤
S3
得到的定向微结构记忆薄膜通过外力对其微结构进行编程调整处理，接着通过速冻定型；
[0013]S5、
神经导管制备：将经过步骤
S4
处理的定向微结构记忆薄本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有动态精微结构的定向神经导管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、
记忆薄膜材料前驱液制备：取两种不同分子量的
PCLDA
组成的混合物，置于容器中并加入
DMF
溶剂，然后加热使
PCLDA
全部溶解，接着加入催化剂
BPO
，继续加热使
BPO
完全溶解，得到记忆薄膜材料前驱液；
S2、
定向微结构模板制备：将
PDMS
与固化剂混合，得到
PDMS
打印墨水，然后通过
3D
打印制得预设结构的定向微结构模板；
S3、
定向微结构记忆薄膜制备：以步骤
S2
得到的定向微结构模板构建模具，然后将步骤
S1
制得的记忆薄膜材料前驱液倒入模具中，加热使材料聚合得到薄膜片，接着将薄膜片剥离出模具，去除多余溶剂和对薄膜片进行清洗处理，得到定向微结构记忆薄膜；
S4、
编程定型处理：将步骤
S3
得到的定向微结构记忆薄膜通过外力对其微结构进行编程调整处理，接着通过速冻定型；
S5、
神经导管制备：将经过步骤
S4
处理的定向微结构记忆薄膜通过卷曲
、
粘合形成导管
。2.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，采用分子量为
2000
的
PCLDA
以及分子量为
10000
的
PCLDA
组成混合物，混合物中分子量为
2000
的
PCLDA
以及分子量为
10000
的
PCLDA
的重量比为1‑4：
1。3.
根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤
S1

【专利技术属性】
技术研发人员：俞梦飞，孙谋远，詹宁，彭连杰，张晓婷，李双扬，王慧明，
申请(专利权)人：浙江大学医学院附属口腔医院，
类型：发明
国别省市：