[发明专利]降解速率可控的引导神经再生的功能材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及生物技术领域中降解速率可控的引导神经再生的功能材料及其制备方法与应用。

背景技术

胶原是哺乳动物体内的重要结构蛋白，不仅含量丰富，且具有良好的生物相容性、低的免疫原性及生物降解性，是一种理想的医用生物材料来源。利用胶原制备的支架材料可以为损伤组织提供一定的填充和支撑作用，有效促进细胞的粘附、增殖和迁移。目前，胶原类生物材料已被广泛用于多种组织损伤修复研究中，包括皮肤、骨、软骨、肌腱等。但是，对于神经损伤，特别是中枢神经损伤(如脊髓损伤)，仍缺乏能引导神经再生的胶原材料。

理想的神经再生生物材料需要对神经生长具有导向作用，能在神经损伤部位植入后减少神经元细胞体的病理性死亡，引导断裂轴突的向远端生长，促使神经元突触正确连接。同时需要具有与神经再生速率相适应的降解特性，这样才能减少损伤部位瘢痕形成，并且能逐步降解，为组织再生提供空间，同时能为外源细胞锚定及生长因子和药物的缓释提供载体，最终为神经损伤提供一种适宜的修复微环境，促进神经损伤修复。

胶质瘢痕是脊髓损伤后胶质细胞恶性增殖产生的，是抑制脊髓损伤后神经再生的主要障碍。神经巢蛋白属中间微丝(nestin)，在未分化的神经多能干细胞中表达，被认为是脑肿瘤干细胞的标记物。胶质细胞胶质纤维酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein，GFAP)为神经系统星形胶质细胞活化的标志物。硫酸软骨素蛋白多糖(chondroitin sulphate peoteoglycan,CSPG),早期发现在成年大鼠脊髓和大脑的一群成熟胶质细胞中表达。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何制备降解速率可控的引导神经再生的功能材料，以及如何修复脊髓损伤。

为解决上述技术问题，本发明首先提供了可用于引导神经再生的功能材料。

本发明所提供的功能材料，为用胶原支架材料交联N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)和1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)得到的材料。

上述材料中，所述功能材料可按照下述的功能材料的制备方法制备。

为解决上述技术问题，本发明还提供了功能材料的制备方法。

本发明所提供的功能材料的制备方法，包括用交联液浸泡胶原支架材料得到所述功能材料；所述交联液由溶剂和溶质组成，所述溶剂为水，所述溶质及其浓度分别为EDC 0.1-4mg/ml，NHS 0.025-1mg/ml。

上述方法中，所述交联液中EDC和NHS的质量比可为4:1。所述交联液中EDC和NHS的浓度分别可为1-4mg/ml(如2mg/ml)和0.25-1mg/ml(如0.5mg/ml)。

上述方法中，所述胶原支架材料与所述交联液中的EDC和NHS的质量比可为20000：(1-200):(0.25-50)，如20000:100:25。

上述方法中，所述神经再生胶原支架的直径可为2-4mm，长度可为10cm。

上述方法中，所述浸泡的温度可为37℃，所述浸泡的时间可为8-24小时，如16小时。

上述方法中，所述方法还可包括用去离子水清洗所述功能材料。

上述方法中，所述方法还可包括将所述功能材料冻干。所述冻干可在0.1Pa下进行。冻干时间可为24小时。

上述方法中，所述胶原支架材料可按照如下方法制备：

1)用磷酸三丁酯(TnBP)处理筋膜，得到TnBP处理的材料；

2)用NaCl处理所述TnBP处理的材料，得到NaCl处理的材料；

3)用胰蛋白酶处理所述NaCl处理的材料，得到胶原支架材料。

上述方法中，所述筋膜可为牛筋膜。

上述方法中，所述用磷酸三丁酯处理筋膜的时间可为36-72小时，如48小时。所述用NaCl处理所述TnBP处理的材料的时间可为12-48小时，如36小时。所述用胰蛋白酶处理所述NaCl处理的材料的时间可为1-4小时，如2.5小时。

上述方法中，所述用磷酸三丁酯处理筋膜可为用体积百分浓度为1－1.5％(质量百分比浓度)的磷酸三丁酯溶液处理筋膜；所述磷酸三丁酯溶液的溶剂可为去离子水。

所述用NaCl处理所述TnBP处理的材料可为用NaCl溶液处理所述TnBP处理的材料；所述NaCl溶液可为向25－100mmol/L、pH为7.6－8.5的Tris-HCl缓冲液中加入NaCl得到的溶液，NaCl溶液中NaCl的浓度为0.5－1.5mol/L。