[发明专利]一种镁丝蚕丝复合编织结构神经导管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种镁丝蚕丝复合编织结构神经导管及其制备方法，采用具有较强力学性能的医用金属镁丝为轴纱加入到蚕丝编织结构中，既起到纵向引导作用，又能提高编织骨架的径向抗压性能，同时，镁丝能缓慢降解，促进雪旺细胞的生长和增殖，有利于损伤神经的恢复；编织纱线为脱胶蚕丝，具有良好的生物相容性，在保证力学性能良好的同时，形成促进神经再生的生物微环境。

技术领域

本发明属于生物医用材料技术领域，具体涉及一种镁丝蚕丝复合编织结构神经导管及其制备方法。

背景技术

周围神经损伤是临床上常见的病症，利用生物材料和组织工程技术促进缺损神经修复与再生是神经科学领域的研究热点。理想的生物材料、合适的物理力学引导和适宜的生物微环境是促进受损神经恢复感觉、运动等生物学功能的关键因素。目前神经导管研究较多的是使用模型浇铸法、静电纳米纺丝法、3D生物打印成型等技术，以及采用丝素蛋白、壳聚糖和胶原蛋白等生物可降解材料制作出具有物理引导作用的中空导管，但是这些技术制备出来的神经导管的机械力学和柔韧性较差。如一种采用丝素纳米纤维定向引导功能的神经导管，使用冷凝诱导丝素溶液形成纳米微孔作为物理引导，但是该发明中形成的微孔难以控制形状大小和方向，而且导管的径向抗压性能一般，弯曲柔韧度未做考虑；又如先用纳米取向纤维制成不同降解浓度的薄膜然后卷成管状结构的神经导管，此种神经导管对细胞的物理导向性优良，但本身机械性能较差，内部供神经再生的空间较少；再如使用3D生物打印对材料有较大的限制，以及目前分辨率较低，大概是1~300 mPa/s。

研究发现，镁元素是人体必需的重要元素之一，在大脑及中枢神经系统中参与蛋白质的合成，激活体内多种酶，调节神经肌肉的活动。在微环境下，金属镁离子具有抗炎、抗氧化、抗凋亡以及调节线粒体钙缓冲等多种生物学功能。最新研究表明镁离子在适宜的微环境的培养下可以促进雪旺细胞的增殖，如分泌生长因子、细胞外基质（ExtracellularMatrix，ECM）等，对神经元起到支持和保护的作用。家蚕丝是由家蚕合成与分泌的天然动物蛋白，来源广泛，丝素蛋白是蚕丝中主要的组成部分，约占蚕丝质量的70%-80%，其余主要成分为丝胶蛋白及碳水化合物等。丝素蛋白含有多种氨基酸，其中比较常见的丙氨酸(Ala)、甘氨酸(Gly)、丝氨酸(Ser)约占总组成的85%。丝素本身具有良好的理化性质、透气透湿、生物相容性，能在体内降解为多肽和游离的氨基酸可被机体吸收从而促进神经细胞的生长。丝素蛋白制成的神经导管体内炎症反应低，可生物降解，能够促进周围神经损伤的功能性恢复。壳聚糖又称脱乙酰甲壳素，是由自然界广泛存在的几丁质(chitin)经过脱乙酰作用得到的，结构性质与ECM 中氨基多糖极为相似，吸附性良好，降解速度可调节，其降解的中间产物壳寡糖可抑制神经元凋亡，支持细胞黏附，促进受伤轴突再生。

用于制备神经导管的常见技术有：（1）浇铸-浸渍法，该方法虽然操作简便，但是支架上易残留有毒溶剂，且不易控制孔洞的大小和分布；（2）传统静电纺丝技术，能形成高孔隙率和比表面积的纳米纤维，可制造出类似细胞外基质网状结构的微环境，有利于神经再生长，但是传统静电纺制造出的神经导管机械强度不足，无法为受损神经提供稳定的力学环境；（3）编织技术，该技术采用锭子编织机，使纱线编织成管状织物，可增大导管内部的表面积，力学性能较好。但是，在诱导细胞定向迁移和组织再生方面，仍然有不足之处。

针对上述问题，本发明提出了一种镁丝蚕丝复合编织结构神经导管及其制备方法。

发明内容

本发明目的是：提供一种镁丝蚕丝复合编织结构神经导管及其制备方法，能提高神经再生有序性以及神经导管机械强度，以解决上述问题。

本发明的一种技术方案是：