【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可促进多种组织再生的神经构建体及其制备方法和应用，属于生物材料领域。
技术介绍
1、人体是一个统一且复杂的有机整体，由多种组织和器官组装而成。各个系统之间紧密协调，相互作用完成各项生命活动。其中，神经系统在该过程中起着主导作用。中枢神经负责维持身体的内稳态，并控制机体的运动行为。外周神经则遍布在各个组织器官中并参与组织的发育及损伤修复。例如骨骼中的感觉神经决定骨骼发育过程中初级/次级骨化中心的形成及血管化。神经还通过与肌肉细胞形成神经肌肉接头来调控骨骼肌的成熟与收缩行为。总之，神经系统扮演着指挥官的角色来维持各组织器官的稳态及生理功能。
2、组织的损伤修复是一个复杂的生理过程，需要神经系统的指导和其他系统的协同作用。外周神经首先从损伤区域感知到“组织修复信号”并将信号传递至中枢神经系统，进一步启动组织修复的过程。此外，神经系统还通过分泌多种神经营养因子和神经递质等参与组织的损伤修复与再生。因此，基于神经调控组织再生这一共性特征，开发出具有神经活性的组织工程构建体有望实现多种神经支配组织的损伤修复与再生。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供一种具有神经活性的可促进多种组织再生的神经构建体及其制备方法和应用。所述神经构建体具有优异的神经活性，可以有效促进神经组织的损伤修复。此外该神经构建体还具有增强其他组织细胞功能的特性，包括但不限于骨髓间充质干细胞的成骨分化、内皮细胞的成血管化、与肌肉细胞形成神经肌肉接头等，有效实现多种组织的损伤修复与再生。
2、一方面，本专利技术提供了一种可促进多种组织再生的神经构建体，所述可促进多种组织再生的神经构建体是由有机水凝胶基质材料、无机生物活性材料和神经相关细胞制备形成的三维复合支架。
3、较佳的，所述无机生物活性材料为含有锂、钙、硅、镁、锰、钼、锌、铜、锶、铁元素中的至少一种；优选地，所述无机生物活性材料为微球状，粒径分布为0.1～100μm。
4、较佳的，所述无机生物活性材料为含有锂、钙、硅元素的无机材料。
5、较佳的，所述无机生物活性材料为硅酸钙锂生物陶瓷材料，优选为粒径分布为0.1～100μm的硅酸钙锂微球。
6、较佳的，所述无机生物活性材料的含量占有机水凝胶基质材料重量的质量分数为0.01～20wt％，优选为3～10wt％。
7、较佳的，所述的有机水凝胶基质材料为明胶、甲基丙烯酰化明胶、结冷胶、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、聚乙二醇中的至少一种。
8、又，较佳的，所述有机水凝胶基质材料为甲基丙烯酰化明胶、结冷胶、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、聚乙二醇中的至少一种。
9、较佳的，所述神经相关细胞包括：神经干细胞、神经胶质细胞、神经元、pc12细胞中的至少一种，优选为为神经干细胞；
10、所述可促进多种组织再生的神经构建体中神经细胞的细胞密度为10～1000万个/ml。
11、另一方面，本专利技术提供了一种可促进多种组织再生的神经构建体的制备方法，包括：
12、(1)将无机生物活性材料、有机水凝胶基质材料、光引发剂、水和神经细胞经过混合，得到无机生物活性墨水；
13、(2)将所得无机生物活性墨水经过预固化处理后，经过逐层沉积打印，再使用蓝光进行交联固化成型，最后经培养，得到所述可促进多种组织再生的神经构建体。
14、较佳的，选择原料时，所述有机水凝胶基质材料为甲基丙烯酰化明胶、结冷胶、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、聚乙二醇中的至少一种和明胶的复合物，优选为甲基丙烯酰化明胶和明胶和的复合物；更优选地，所述有机水凝胶基质材料中甲基丙烯酰化明胶、结冷胶、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、聚乙二醇中的至少一种和明胶的质量比为10:1～1:10，优选为1:5～5:1，更优选为1:3～3:1；
15、所述光引发剂包括：苯基2,4,6三甲基苯甲酰次膦酸锂和紫外光引发剂i2959中的至少一种；所述光引发剂的加入量为水的质量的0.1～0.5wt％；
16、所述预固化处理的参数包括：预固化处理的温度为-20～15℃，优选为4℃；预固化处理的时间为5～60min，优选为20min；
17、所述逐层沉积打印的参数包括：设置料筒的温度为10～25℃，沉积平台温度为0～10℃，打印针头为12～27g，针头移动速度为1～12mm/s，挤出压力为10～200kpa；
18、所述培养的参数包括：所用培养液的组成包括：dmem/f12基础培养基90～99.5vol％、胎牛血清1～10vol％、抗生素0.5～2vol％；所述培养的温度为33～40℃；每2～3天更换培养液一次。优选，抗生素可为青霉素链霉素等。
19、再一方面，本专利技术提供了一种神经构建体在制备多种组织再生材料中的应用，所述多种组织再生材料包括神经组织再生材料、骨组织再生材料和肌肉组织再生材料；
20、优选地，所述神经组织再生材料包括脊髓再生材料、周围神经再生材料；
21、优选地，所述骨组织再生材料包括颅骨再生材料、股骨再生材料；
22、优选地，所述肌肉组织再生材料包括胫骨前肌的体积性损伤修复材料。
23、本专利技术的有益效果：
24、本专利技术所述的神经构建体不仅具有优异的神经活性，还可以有效调控多种组织细胞的分化行为，从而可用于多种复杂组织的修复与再生，包括但不限于脊髓、骨骼、肌肉等组织。
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1.一种可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述可促进多种组织再生的神经构建体是由有机水凝胶基质材料、无机生物活性材料和神经相关细胞制备形成的三维复合支架。
2.根据权利要求1所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述无机生物活性材料为含有锂、钙、硅、镁、锰、钼、锌、铜、锶、铁元素中的至少一种；优选地，所述无机生物活性材料为微球状，粒径分布为0.1～100μm。
3.根据权利要求2所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述无机生物活性材料为含有锂、钙、硅元素的无机材料。
4.根据权利要求3所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述无机生物活性材料为硅酸钙锂生物陶瓷材料，优选为粒径分布为0.1～100μm的硅酸钙锂微球。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述无机生物活性材料的含量占有机水凝胶基质材料重量的质量分数为0.01～20wt％，优选为3～10wt％。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征
7.根据权利要求6所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述有机水凝胶基质材料为甲基丙烯酰化明胶、结冷胶、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、聚乙二醇中的至少一种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述神经相关细胞包括：神经干细胞、神经胶质细胞、神经元、PC12细胞中的至少一种，优选为神经干细胞；
9.一种如权利要求1-8中任一项所述的可促进多种组织再生的神经构建体的制备方法，其特征在于，包括：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，选择原料时，所述有机水凝胶基质材料为甲基丙烯酰化明胶、结冷胶、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、聚乙二醇中的至少一种和明胶的复合物，优选为甲基丙烯酰化明胶和明胶和的复合物；更优选地，所述有机水凝胶基质材料中甲基丙烯酰化明胶、结冷胶、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、聚乙二醇中的至少一种和明胶的质量比为10:1～1:10；
11.根据权利要求9或10所述的制备方法，其特征在于，所述预固化处理的参数包括：预固化处理的温度为-20～15℃，优选为4℃；预固化处理的时间为5～60min，优选为20min；
12.一种如权利要求1-8中任一项所述的神经构建体在制备多种组织再生材料中的应用，其特征在于，所述多种组织再生材料包括神经组织再生材料、骨组织再生材料和肌肉组织再生材料；
...【技术特征摘要】
1.一种可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述可促进多种组织再生的神经构建体是由有机水凝胶基质材料、无机生物活性材料和神经相关细胞制备形成的三维复合支架。
2.根据权利要求1所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述无机生物活性材料为含有锂、钙、硅、镁、锰、钼、锌、铜、锶、铁元素中的至少一种；优选地，所述无机生物活性材料为微球状，粒径分布为0.1～100μm。
3.根据权利要求2所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述无机生物活性材料为含有锂、钙、硅元素的无机材料。
4.根据权利要求3所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述无机生物活性材料为硅酸钙锂生物陶瓷材料，优选为粒径分布为0.1～100μm的硅酸钙锂微球。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述无机生物活性材料的含量占有机水凝胶基质材料重量的质量分数为0.01～20wt％，优选为3～10wt％。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的可促进多种组织再生的神经构建体，其特征在于，所述的有机水凝胶基质材料为明胶、甲基丙烯酰化明胶、结冷胶、海藻酸钠、透明质酸、壳聚糖、聚乙二醇中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的可促进多种组织再生的神经构...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴成铁，张洪健，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：
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