[发明专利]一种三维仿生电极化梯度孔神经导管的构建及其制备

说明书

技术领域

   本发明属于神经导管的构建及其制备领域，特别是涉及一种三维仿生电极化梯度孔神经导管的构建及其制备。

背景技术

周围神经缺损是临床常见疾病，大约2.8%的创伤患者导致周围神经损伤，并且严重者将终身残疾。我国每年有几十万病例需要神经修复，但修复效果不尽如人意，故周围神经损伤后的再生和功能恢复一直是神经科学领域的热门课题。目前，自体神经移植作为周围神经损伤的金标准，是最为经典的桥接修复神经缺损的方法，但其并非最理想的方法。除供体来源有限，会造成供体部位部分功能丧失及永久性神经损伤，还受可修复长度、瘢痕形成等问题的限制。当前研究着重于发展能够用物理性神经再生通过损伤区的神经导管。所以设计具有良好的生物相容性、生物可降解性和力学性能的神经导管是临床医学的重大需求。

理想的神经导管材料除应具有良好的生物相容性，良好的生物可降解吸收性，良好的可塑性和适宜的力学性能等外，还应具有良好的表面活性和组织诱导性。β-磷酸三钙（β-tricalci -umphosphate(β-TCP)）是一种生物降解和生物吸收型磷酸钙生物活性材料，具有良好的可生物降解性、生物相容性和生物无毒性。且其降解产物显弱碱性，能部分中和材料降解产生的酸性，并且有研究表明Ca²⁺在介导轴突生长和迁移方向中起关键作用。聚乳酸（PDLLA）是一种重要的生物可降解聚合物，以其优良的生物相容性和生物可吸收性以及良好的力学性能而被广泛研究和应用于周围神经的损伤与修复中。透明质酸（HA）带有大量负电荷，对成纤维细胞有排斥作用，可形成化学屏障。同时高浓度、高分子量HA具有抑制淋巴细胞、单核细胞和成纤维细胞的迁移，减轻炎症反应，形成免疫屏障的作用。更为重要的是，HA能够选择性地刺激成纤维细胞合成胶原，促进胶原纤维以网状排列方式沉积，从而减少瘢痕的形成。壳聚糖（CHS）是唯一的碱性天然多糖高分子，具有良好的生物可降解性和生物相容性，与生物体的亲和性能体现在细胞水平上，产生抗原的可能性很小，对受损伤的生物体能诱生特殊细胞，加快创伤愈合，特别是促进愈合张力的增长，还具有消炎、止血、镇痛和抑菌等性能，能有效防止神经再生过程中瘢痕的产生，但其力学性能较差。神经生长因子（NGF）不仅能够保护神经元、诱导神经轴突伸展、促进周围神经再生，而且可以参与机体免疫、造血、炎症反应、生殖等系统功能的调节，作为从生物体中提取的一种生物制剂，极具发展潜力。

自组装是指构建基元在没有人为介入的情况下自发地形成有序结构。目前，将聚合物的自组装应用于制备精细表面及界面己成为十分活跃的研究方向。逐渐成为研究生物功能、理解生命现象、探索生命起源的一个极其重要的研究领域。其中，“静电自组装”已成为一种日益引起广大生物材料工作者兴趣的新方法。

目前，国内外研究较多的是用生物可降解材料所构建的神经导管修复神经损伤。然而，任何单一的可降解材料都无法满足上述要求，只有充分利用天然高分子的生物活性基元及合成高分子良好的力学加工性能、便于大批量生产以及成本低等特点，进行天然高分子和合成高分子结构杂化和优势互补，才能使制备出的周围神经再生导管赋予更多的性能。高渗透、梯度孔三维神经导管因可以负载生长因子和活体细胞并能引导神经纤维定向生长，故在周围神经再生修复方面具有独特的优势。探索寻找更为适宜制备此类神经导管材料的研究始终在进行中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种三维仿生电极化梯度孔神经导管及其制备方法，该导管具有“人工神经”以及神经组织工程支架的双重作用，有利于负载生长因子和活体细胞，并能引导神经纤维定向生长，且该神经导管具有良好的生物相容性和生物降解性能；其制备方法简单，无污染。

本发明的一种三维仿生电极化梯度孔神经导管是基于细胞外基质材料的仿生分子来设计的，它是电极化β-磷酸三钙/聚乳酸/透明质酸/壳聚糖/神经生长因子神经导管，是以聚乳酸（PDLLA）为基质材料，添加电极化β-磷酸三钙（β-TCP在外加电场的作用下，使其电极化），制备均匀分散的电极化β-磷酸三钙与聚乳酸（电极化β-TCP/PDLLA）芯材；再以静电自组装和偶合交联技术将透明质酸和壳聚糖以及神经生长因子附于芯材表面制备的成分和孔结构双重梯度的三维仿生电极化梯度孔神经导管（记作：电极化β-TCP /PDLLA/HA/CHS/NGF神经导管）。

所述的神经导管长度为10～100mm，内径为1～6mm，壁厚为0.5～2mm。

本发明的一种三维仿生电极化梯度孔神经导管的制备方法，包括如下步骤：