[发明专利]带有悬丝纤维支架的组织工程神经移植物及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201510015281.2 申请日: 2015-01-12
公开(公告)号: CN104623738A 公开(公告)日: 2015-05-20
发明(设计)人: 杨宇民;顾晓松;丁斐;刘炎;刘梅;王勇军 申请(专利权)人: 南通大学
主分类号: A61L27/54 分类号: A61L27/54;A61L27/50;A61F2/02
代理公司: 南京知识律师事务所 32207 代理人: 张铂
地址: 226019*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 带有 纤维 支架 组织 工程 神经 移植 及其 制备 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及医学和生物医学工程领域,具体涉及一种带有悬丝纤维支架的组织工程神经移植物及其制备方法。

背景技术

现实社会中交通事故、工伤事故、运动意外、地震、战争及临床手术等事件均会造成周围神经损伤,临床上但当中长距离的神经缺损不能依靠端对端的缝合来弥补神经缺失时,就不得不依靠移植物来桥接修复。目前临床上自体神经移植仍然是治疗这类疾病最好的方法。因为供移植用的自体神经来源有限、产生新的创伤、组织结构和尺寸难以相匹配和移植供区长期失神经支配等原因,导致自体神经移植应用的很大局限性。近年来,基于生命科学与工程学的原理和技术发展起来的组织工程学为构建神经移植替代品提供了一条新的出路。采用组织工程技术修复神经损伤的研究主要集中在设计和构建新的组织工程神经桥接装置,目前这类桥接物通常是单独采用生物材料,通过将其加工成管状结构的神经引导通道,为神经的再生提供适当的空间和引导作用。传统人工神经移植物多采用注模方法制备,或采用静电纺技术与生物打印技术相结合的方法生产纳米纤维的人工移植材料。中国专利公开号CN101829361A公开了一种用于组织修复的纳米仿生材料及其制备方法,所述纳米仿生材料包括纳米仿生支架和附着于其上的水溶胶,水溶胶内包覆有一种或几种营养因子和/或细胞。其所述制备方法包括制备电纺溶液和含有营养因子和/或细胞的水溶胶溶液;用静电纺丝制得纳米仿生支架;用喷墨打印机将含有营养因子和/或细胞的水溶胶溶液打印到纳米仿生支架上等步骤。申请号为CN200410027221.4的中国专利文献公开了一种组织工程化周围神经移植物,使用生物降解材料制备的由微丝组成的束状微丝结构作为支架,其外表面包覆一层膜,形成管状支架。现有技术下在导管内植入纤维支架,目的在于引导施万细胞迁移,有利于神经选择性生长,减少运动和感觉神经错向生长(如图1所示)。然而神经的移植再生并不是简单的“修补”,而是需要靠“桥梁”引导近端神经纤维定向长向靶器官。由于神经纤维数目多,桥接难度大(图2为神经解剖结构示意图),神经的移植再生仍然是众多科学院需要攻克的难题。现有技术下的神经移植物,导管内单纯内置微丝很难均匀的分布于导管内部,作为“桥梁”的微丝很容易相互聚集在一起,因此在实际应用中,定向导向的作用很有限,影响治疗效果。

喷墨打印技术是将墨滴喷射到接受体形成图像或文字的非接触性打印技术,它不仅应用于办公喷墨打印机,而且被成功的运用于医学与生物医学工程中,形成了生物打印技术。生物打印能按预定计划精确定位,生物打印的纸片理论上设计为一种在体内可降解的生物纸片;生物打印的墨水理论上设计为特质的细胞溶液或有生物活性的营养因子溶液。将这种特制溶液喷射到可生物降解的生物纸片上。打印后再将纸片按一定顺序堆叠。使用生物打印技术,可以将细胞或/和营养因子精确的结合到预定部位。

随着该技术的研究不断深入,研究表明喷墨打印技术适用于打印细胞、生物支架材料和细胞活性因子,其在器官打印中的应用也日益受到关注,这为组织工程在构建纤维组织和器官中的成功运用带来了新的希望。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于生物打印技术的带有悬丝纤维支架的组织工程神经移植物及其制备方法,所述组织工程神经移植物是由可降解聚合物材料通过生物打印制得,包括导管、管内纤维支架和悬丝。所述制备方法是:精确模拟不同神经的三维空间结构,利用生物打印技术,通过调整喷墨打印机的喷嘴的大小、数量、喷嘴到底层的距离、增压器脉冲频率和编制特定打印的控制程序,用喷墨打印机将聚合物材料溶液三维打印成的神经移植物。

本发明的另一目的在于提供一种纤维支架表面和/或导管内外表面还包覆有营养因子和/或细胞的带有悬丝纤维支架的组织工程神经移植物及其制备方法,将上述通过生物打印技术制备得到的神经移植物浸泡在含有细胞和/或营养因子的培养液中,使神经移植物支架内部或者表面和导管内外表面包覆有一种或几种细胞和/或营养因子,或者,利用生物打印技术,通过设计相应的控制软件和调整喷墨打印机的喷嘴的大小、数量、喷嘴到粉末层的距离、喷头移动速度和层间隔的时间,用喷墨打印机将聚合物材料溶液和细胞和/或营养因子的水溶胶溶液三维打印成型。

本发明的具体技术方案如下:

一种带有悬丝纤维支架的组织工程神经移植物,包括导管和管内纤维支架,其特征在于每根纤维支架的沿纤维长度方向上设有若干根悬丝与导管内壁相连,纤维支架通过悬丝分布悬挂于导管内,优选均匀分布悬挂于导管内。

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