一种组织工程神经移植用导管及其制备方法技术

一种组织工程神经移植用导管及其制备方法，它涉及高分子材料生物医学应用领域，它由多层纤维膜组成，其最内层纤维膜是由平行排列的直径为40～300nm的纳米纤维组成，其余纤维膜均为无规排列的纳米到微米级纤维构成；所述的多层纤维膜由内到外，其降解速度逐渐变慢，最内层纤维膜的降解速度为1-2周，最外层的降解速度为6-20周，中间层介于两者之间。它可以提高纤维取向、快速收集排列规整的纳米纤维，引导和促进轴突生长，提高神经修复能力，便于营养传输，能够保证神经修复的最终完成，可使神经再生速度与降解速度相匹配。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料生物医学应用领域，具体涉及一种含有取向纳米纤维可梯度降解的神经移植导管及其制备方法。
技术介绍
:失神经支配会导致支配区域感觉和运动功能障碍，不同程度上影响患者的生活质量。自体神经移植是最基本、安全和有效的方法，临床上自体移植恢复率可达到80%。但自体移植属二次手术，供体来源有限，组织结构和尺寸难匹配，移植供区长期失神经支配，移植疗效存在差异等缺陷，极大限制了自体神经移植的广泛开展。应用组织工程方法制备人工神经是理想的选择，人工神经移植物主要采用导管桥接神经断端，引导和支持神经再生。人工神经的结构、生物相容性、降解率和机械强度等对轴突再生能力产生重要影响，因此开发合适的引导神经再生的材料成为神经修复组织工程的研究重点。通过静电纺丝技术构建的纳米纤维材料支架材料能够产生表明效应，其特有的高比表面积与高孔隙率能够模仿天然细胞外基质结构，保证细胞以高密度转载，促进细胞黏附与繁殖和基质的沉积，在制备人工神经方面显示出诸多优势。然而，由于静电纺丝的极高速分化拉伸和固化特点，致使纤维只能以无序状沉积，这种无序结构极大限制了其在神经组织工程中的应用。有研究表明静电纺丝的支架材料上纤维的取向对神经细胞的生长以及轴突的延伸都有很大的影响。此外,研究还证明具有取向排列的纳米纤维上生长的轴突要比无规则排列的纤维上要长。传统静电纺丝将正极与金属针头相连，利用喷射流的不断分化拉伸获得纳米纤维，由于喷射流的相互排斥，导致了纳米纤维的杂乱无序状排列。目前，能够静电纺丝并用于组织工支架的生物材料主要有丝素、胶原、明胶、层粘连蛋白和壳聚糖等天然高聚物，以及外消旋聚乳酸O3DLA)、左旋聚乳酸(PLLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚己内酯(PCL)和不同共聚比例的PLGA等合成高聚物。上述材料均具有较好的生物相容性、更低的致免疫性(immunogenicity)和更高的细胞粘附性，因此利用上述材料进行静电纺丝构建组织工程神经导管，将满足人工神经的要求。在材料组成满足静电纺丝及人工神经的基础上，尚面临另一技术难题，即所构建的神经导管的降解要与神经再生的速度匹配，神经再生的同时，导管材料要有次序和梯度的降解，这既有利于促进神经再生的正常进行 ，又能够提供神经再生的微环境，保护再生的神经组织。
技术实现思路
:本专利技术的目的是提供，它可以提高纤维取向、快速收集排列规整的纳米纤维，引导和促进轴突生长，提高神经修复能力，便于营养传输，能够保证神经修复的最终完成，可使神经再生速度与降解速度相匹配。为了解决
技术介绍
所存在的问题，本专利技术是采用以下技术方案:它由多层纤维膜组成，其最内层纤维膜是由平行排列的直径为40 300nm的纳米纤维组成，其余纤维膜均为无规排列的纳米到微米级纤维构成。所述的多层纤维膜由内到外，其降解速度逐渐变慢，最内层纤维膜的降解速度为1-2周，最外层的降解速度为6-20周，中间层介于两者之间。所述的多层纤维膜除内层外，均为外消旋聚乳酸(TOLA)、左旋聚乳酸(PLLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚己内酯(PCL)和不同共聚比例的PLGA中的一种或多种构成，内层纤维膜的材料由丝素、胶原、明胶、层粘连蛋白和纤维蛋白原中的一种或多种构成，也可由降解速度较快的外消旋聚乳酸O3DLA)、聚羟基乙酸(PGA)或含GA比例较高(GA比例大于70% )的羟基乙酸与羟基丙酸的共聚物(PLGA)中的一种或多种合成高聚物构成，按重量计，最内层纤维重量占5-10%。本专利技术的制备方法为:(I)制备取向纳米纤维层:a.称取丝素、胶原、明胶、层粘连蛋白和纤维蛋白原中的一种或多种，采用甲酸、六氟异丙醇和六氟丙酮中的一种或多种溶剂溶解，获得9-15%的纺丝原液；也可采用左旋聚乳酸O3DLA)、聚羟基乙酸(PGA)或含GA比例较高的羟基乙酸与羟基丙酸的共聚物(PLGA)中的一种或多种合成高聚物溶解在2，2，2-三氟乙醇、六氟异丙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、四氢呋喃(THF)、丙酮和二甲基甲酰胺中的一种或多种溶剂中，形成3-8%的纺丝原液。b.将步骤a的纺丝原液吸入注射针管，注射针管放在微量泵中，由其控制纺丝液喂入速度，高压电源发生器正极连接针管金属针头，负极连接收集转辊表明平行排列的金属丝；在针头与收集转辊之间放置线圈，线圈连接另一台高压发生器正极，开启电源和微量泵，利用表明平行排列金属丝的收集辊收集取向纳米纤维。(2)将步骤(I)制备的取向纳米纤维膜从转辊取下，经乙醇处理5-30min，再在水中浸泡30min,室温下晾干。 (3)将晾干后的取向纳米纤维膜包裹在直径为1_4_的金属转轴上，纤维取向与金属轴轴向平行，金属转轴与连接针头的高压发生器负极相连。(4)从外消旋聚乳酸(I3DLA)、左旋聚乳酸(PLLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚己内酯(PCL)和不同共聚比例的PLGA中选取一种或多种合成高聚物，形成不同的材料组合，分别溶解在2，2，2_三氟乙醇、六氟异丙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、四氢呋喃(THF)、丙酮和二甲基甲酰胺中的一种或多种溶剂中，制备质量分数为3 8%的合成高聚物纺丝原液，采用静电纺丝工艺，在上述包覆取向纳米纤维膜的金属轴上喷覆由不同材料组成的纤维层，逐层构建含有取向纳米纤维并可梯度降解的神经移植用导管。所述的步骤b中的线圈为方框形、圆形或者其他形状的线圈。所述的含有取向纳米纤维并可梯度降解的神经移植用导管，其口径为I 4_，长度4-7cm，导管管壁厚度为40 120 u m。本专利技术技术方案中，导管最内层的取向纳米纤维能够引导神经再生，且其降解速度最快。除此之外，由内到外的纤维层是根据不同材料具有不同降解速度的特点，可通过改变合成高聚物的组成与比例，使其具有由快到慢的降解速度，满足梯度降解要求，与神经再生的速度相匹配。本专利技术具有以下明显的有益效果:1.本专利技术内层由平行排列的直径为40 300nm的纳米纤维组成，能够引导神经再生，促进轴突生长。2.本专利技术由内到外的纤维层是根据不同材料具有不同降解速度的特点，通过改变合成高聚物的组成、比例与纺丝工艺，使其具有由快到慢的降解速度，满足梯度降解要求，与神经再生的速度相匹配。附图说明:图1为本专利技术中神经移植用导管的结构示意图，图2为本专利技术中神经移植用导管内层取向纳米纤维的结构示意图，图3为本专利技术中神经移植用导管外层纳米到微米级纤维的结构示意图。具体实施方式:参照图1-图3，本具体实施方式采用以下技术方案:它由多层纤维膜组成，其最内层纤维膜是由平行排列的直径为40 300nm的纳米纤维组成，其余纤维膜均为无规排列的纳米到微米级纤维构成。所述的多层纤维膜由内到外，其降解速度逐渐变慢，最内层纤维膜的降解速度为1-2周，最外层的降解速度为6-20周，中间层介于两者之间。所述的多层纤维膜除内层外，均为外消旋聚乳酸(TOLA)、左旋聚乳酸(PLLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚己内酯(PCL)和不同共聚比例的PLGA中的一种或多种构成，内层纤维膜的材料由丝素、胶原、明胶、层粘连蛋白和纤维蛋白原中的一种或多种构成，也可由降解速度较快的外消旋聚乳酸O3DLA)、聚羟基乙酸(PGA)或含GA比例较高(GA比例大于70% )的羟基乙酸与羟基丙酸的共聚物(PLGA)中的一种或多种合成高聚物构成，按重量计，最内层纤维重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组织工程神经移植用导管及其制备方法，其特征在于它山多层纤维膜组成，其最内层纤维膜是由平行排列的直径为40～300nm的纳米纤维组成，其余纤维膜均为无规排列的纳米到微米级纤维构成；所述的多层纤维膜由内到外，其降解速度逐渐变慢，最内层纤维膜的降解速度为1?2周，最外层的降解速度为6?20周，中间层介于两者之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹桂波，陈和春，陈桂香，郭立强，金春奎，
申请(专利权)人：南通纺织职业技术学院，
类型：发明
国别省市：