[发明专利]纳米银脊髓、周围神经修复材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于使用组织工程方法修复人体或动物脊髓及外周神经 损伤。主要涉及一种使用纳米银、胶原及壳聚糖制得的具有同损伤部 位神经组织相同方向的微管结构支架的制备工艺。

背景技术

细胞外基质(extracellular matrix)成分如胶原等在细胞的粘 附和移行过程中发挥重要的作用。胶原是细胞外最重要的水不溶性纤 维蛋白，是构成细胞外基质的骨架。胶原在细胞外基质中形成半晶体 的纤维，给细胞提供抗张力和弹性，并在细胞的迁移和发育中起作用。 胶原在各种动物中都有存在。脊椎动物中腱、软骨和骨中的胶原非常 丰富，几乎占了蛋白总重的一半。

壳聚糖是甲壳质经脱乙酰反应后的产品。  壳聚糖的生物相容 性良好，在生物医学及制药等方面的应用极其广泛，可用作烧伤 敷料及伤口愈合剂，包扎纱布用壳聚糖处理后，伤口愈合速度可 提高75％。用壳聚糖制成的可吸收性手术缝线，机械强度高，可 长期贮存，能用常规方法消毒，可染色，可掺入药剂，能被组织 降解吸收，免除患者拆线的痛苦。

纳米银的安全性是国际医学界公认的，对人体细胞没有负面影 响。美国毒物与疾病登记处(Toxicological Profile Information  Sheet，ATSDR)和美国卫生及公共服务部(United States Department  of Health and Human Services，HHS)对银的毒性进行调查，内容 涉及银的吸收、分布、代谢、排泄以及其他对健康的影响，至今未发 现银对人毒性反应或影响免疫系统、心血管系统、生殖系统的功能以 及发育和遗传毒性的报道。其次，纳米银颗粒性质稳定，可以很容易 以不同浓度加入支架材料中。由于其表面带有正二价电荷，颗粒之间 因静电排斥作用而不易聚积，所以分布均匀。再其次，纳米银颗粒大 小稳定，直径大小介于3-30纳米，不能被免疫系统识别，所以不会产 生免疫排斥反应。可以随材料降解而缓慢释放，不易在体内蓄积。最 后，纳米银的抗菌性已经为医学界所承认，那么使用纳米银颗粒制作 的支架材料在损伤处可以起到很好的抗菌性。特别是在外伤后可以有 效减少炎性细胞的浸润，对神经的再生可以起到进一步的促进作用。

发明内容

本发明的目的是使用组织工程方法制备一种具有轴向微管结构的 组织工程化人工神经以修复脊髓及外周神经的缺损。

本发明采用的技术方案是：一种脊髓和周围神经修复材料的制备 方法，该脊髓和周围神经修复材料使用I、III或IV型胶原与壳聚糖 以及纳米银混合制成，在一定的低温条件下，改变注有纳米银、胶原 及壳聚糖混合物的硅胶管降入冷淋液中的速度和/或冷淋液温度使脊 髓、周围神经组织工程修复材料在内部结构上具有轴向微管矩阵排列 且微管内表面均匀分布正电荷特性，其制备方法按以下步骤进行：

1)称取胶原蛋白150毫克和壳聚糖75毫克，溶于0.05摩尔/升醋 酸溶液，在4摄氏度恒温环境中，以1000转/分搅拌30分钟，制成 胶原悬浊液；

2)将0.01-0.1毫克/升浓度纳米银溶液按照1∶8-1∶12体积比加 入到胶原悬浊液，同样在4摄氏度恒温环境中，以1000转/分钟搅拌 30分钟，制成纳米银-胶原-壳聚糖悬浊液；

3)将纳米银-胶原-壳聚糖悬浊液注入内径2毫米-15毫米的硅胶 管中，密封两端，按2×10-5米/秒速度顺轴向浸入冷凝剂中；

4)将悬浊液与硅胶管冰冻物按照应用切成相应长度，在-40摄氏 度，100毫托冰冻干燥机中冻干48小时；

5)取出干燥的纳米银-胶原-壳聚糖支架，浸入浓度为5-15克/升 京尼平溶液中交联48小时后，在-40摄氏度，100毫托冰冻干燥机中 冻干24小时。

该方法中，本脊髓和周围神经修复材料的制备主要使用I、III或 IV型胶原与壳聚糖以及纳米银为主要原料，纳米银-胶原-壳聚糖支 架在体内为神经再生提供仿生临时结构，且可自然降解，无免疫排斥 及体内蓄积毒性。