[发明专利]一种用于移植修复周围神经缺损的组织工程生物材料

说明书

技术领域

    本发明涉及生物技术领域，具体是以组织工程学方法制备的生物材料。这种组织工程生物材料用于植入人体，修复人体周围神经缺损。

背景技术

周围神经是相对于中枢神经而言,指脑和脊髓以外的所有神经。临床医疗中遇到的周围神经损伤或缺失一般发生在躯体部位，导致患者感觉和运动功能障碍。周围神经损伤的患者常需要多次手术进行治疗。一期手术进行清创、骨骼复位固定等处理，延期进行神经修复。目前临床上常用且有效的周围神经修复方法是自体神经移植，其做法是在权衡利弊后“拆了东墙补西墙”，因此受到严重限制。应用组织工程学方法制备人体移植材料技术的出现为修复周围神经带来了新的希望。应用组织工程学方法构建可以移植于人体的周围神经生物材料，需具备三个基本条件：种子细胞、支架材料和细胞因子。目前在这三方面都存在一些尚未突破的技术难点：

1．关于种子细胞。构建组织工程周围神经可用的种子细胞有许旺细胞（Schwann cells，SCs）和干细胞。自体许旺细胞应用效果好，但需摘取自体正常的周围神经，造成患者被切取神经处新的人为损伤，得失相当，不宜多用。可用的干细胞包括骨髓间充质干细胞（bone marrow stem cells, BMSCs）和神经干细胞(neural stem cells，NSCs)。其中，制备骨髓间充质干细胞需要抽取骨髓，病人痛苦大，所能抽取的骨髓数量常常嫌少，体外扩增时间长。神经干细胞存在的主要问题是，诱导后的类许旺细胞在体内是不是长期表达许旺细胞特异性标志及其稳定性。还有，异源性神经干细胞有免疫原性及伦理学问题，自体来源的神经干细胞增加较大的手术创伤。

2．关于神经支架。神经支架作为引导周围神经再生的载体，其内部超微结构及免疫原性是周围神经损伤修复的关键。理想的天然支架材料为自体神经，但供体缺乏和致残副作用是“老大难”问题。新鲜异体神经因为免疫排斥无法应用，多种物理、化学方法处理异源性神经，都不能彻底消除其免疫原性。相对效果良好的是Mariann Sondell等利用Triton X-100清洁剂和脱氧胆酸钠的方法[Sondell M, Lundborg G, Kanje M. Regeneration of the rat sciatic nerve into allografts acellular through chemical extraction. Brain Res. 1998, 795(1-2):44-54.]采用这种方法处理的异体神经移植修复坐骨神经缺损，免疫原性极低。但由于许旺细胞是移植后轴突向远端迁移的关键，此方法同时去除了许旺细胞，无法增殖牵引形成Bungner’s带，因此有再生神经传导冲动功能不足的缺点。

3．关于细胞因子。诱导干细胞分化的细胞因子为各种神经营养因子，它们是神经系统最重要的生物活性因子。但是神经营养因子的半衰期短，很难在体内长期发挥作用，无法与神经再生需要的长时间匹配。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对当前医疗实践中在修复周围神经缺损方面的需要和现有技术的缺点、不足，设计一种生物技术领域的组织工程方法，按该方法制备的生物组织工程材料可以植入人体，修复周围神经缺损。本发明所称“组织工程生物材料”因其本身是按组织工程方法制备的用于移植的神经，故亦称“组织工程神经”。

本发明用于移植修复周围神经缺损的组织工程生物材料是按以下工艺步骤制作的：

步骤一——化学萃取制备去细胞异体神经支架

去细胞异体神经来源于遗体捐献者,均经过患者生前的授权及患者直系家属的同意,并通过医院伦理委员会的许可,符合医学伦理学的要求。选择遗体捐献者生前无乙型病毒性肝炎、丙型病毒性肝炎、艾滋病、梅毒等传染性疾病。在病人死亡后一小时内切取尸体周围神经。将截取的周围神经置入PBS液4℃保存8-12小时，然后取出，无菌修整周围神经，包括仔细剪除周围神经上附带的脂肪、筋膜及血管等结构，保留完整的神经外膜，在26-28℃环境温度下按以下工序对周围神经材料进行化学萃取去抗原处理：

⑴无菌蒸馏水中浸泡10-14小时，使细胞和髓鞘在低渗液体中膨胀；

⑵在5%Triton X-100溶液中振荡10-14小时，使细胞和髓鞘完全破裂，降解和脱出部分细胞崩解碎片；

⑶再次在无菌蒸馏水中浸泡3小时，进一步脱出细胞碎片；

⑷在5%脱氧胆酸钠溶液中振荡10-14小时，进一步破坏细胞和髓鞘，并且消化、降解和脱出细胞碎片。