[发明专利]一种动员内源性神经干细胞修复脊髓损伤的多级孔功能支架材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种动员内源性神经干细胞修复脊髓损伤的多级孔功能支架材料及其制备方法和应用，所述材料是通过以下方法制备的：将修饰双键的壳聚糖与交联剂BIS、2‑羟基‑4'‑(2‑羟乙氧基)‑2‑甲基苯丙酮及蒸馏水混合获得前驱液，加入或不加入生长因子配置成胶前驱液，置于液氮中冰晶导向，然后在‑20℃下紫外光照引发成胶。本发明材料具有沿材料长轴内径大小不一的导向孔，提供了神经环路重构所需空间结构，方便内源性神经干细胞定向迁移到材料移植区域并形成新生神经元，神经突触沿设计的多级结构生长，构成神经网络，重建损伤区域的神经环路，促进脊髓损伤后运动功能恢复。

技术领域

本发明涉及神经再生修复技术领域，具体地说，涉及一种动员内源性神经干细胞修复脊髓损伤的多级孔功能支架材料及其制备方法和应用。

背景技术

脊髓损伤(spinal cord injury，SCI)通常是指由于外伤等多种原因所造成的脊髓直接损伤，导致损伤平面以下的运动和感觉功能不同程度的缺失，甚至运动和感觉功能完全丧失出现截瘫。SCI具有较高的发病率，除了造成机体四肢瘫痪和半身瘫痪外，还可能产生其他继发性疾病，严重影响患者生活的质量。SCI的治疗和康复一直是基础和临床医学领域的重大难题之一。

脊髓损伤最初往往会导致细胞和组织的不断丢失，组织工程支架可以模拟细胞外基质的生理状态，从而有利于细胞的黏附、迁移、扩增和分化。组织工程修复脊髓损伤着重于三个方面：种子细胞、组织工程支架及材料和细胞因子。用于组织工程支架的材料可分为天然材料和人工合成材料，天然材料通常是提取蛋白或者碳水化合物的聚合物，已被用作组织支架。常见组织工程支架的材料有胶原、壳聚糖、琼脂糖/藻酸盐、纤连蛋白、合成聚合物、聚乳酸、聚羟基乙酸/聚乳酸、聚β羟丁酸、磁性纳米颗粒等。但现有技术多是物理混合，将材料通过物理方法构建相关脊髓修复材料，无内部的精微结构，无法构建神经环路重构的通路。另外有学者利用纺丝结构或多束纤维结构来构建脊髓修复材料，但同样无法满足神经再生与神经环路重建的空间要求。另外现有技术中没有通过空间结构实现相关因子可控释放的体系。例如，专利文献CN109106981A，公开日2019.01.01公开的一种双重修饰的胶原支架，所述双重修饰的胶原支架包括胶原支架材料，以及修饰在所述胶原支架材料上的EGFR抗体和微管稳定分子，所述EGFR抗体和微管稳定分子通过物理吸附的方式均匀分布于所述胶原支架材料的内部和表面。

此外，专利文献CN102727936A，公开日2012.10.17，公开了一种用于修复横断性脊髓损伤的含有干细胞的缓释NT-3明胶海绵圆柱体支架材料，其形貌特征是：圆柱体支架表面包裹着由聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(poly D，L-lactic-co-glycolic acid，PLGA)薄膜构成的薄壁，圆柱体中央填充着负载NT-3/丝素蛋白的明胶海绵；通过负载NT-3/丝素蛋白的明胶海绵吸附种植的干细胞及其分化的细胞，构建成有利于受损伤脊髓神经再生及其功能修复的缓释NT-3明胶海绵圆柱体支架。所述的圆柱体支架是由外表薄层的PLGA管壁和内部的负载NT-3/丝素蛋白的明胶海绵构成，负载NT-3/丝素蛋白的明胶海绵为多孔隙结构。但该支架材料的孔隙是无序的。

目前还未见包含沿材料长轴方向的导向孔，提供神经环路重构所需空间结构，以方便内源性神经干细胞定向迁移的基于壳聚糖的支架材料。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种动员内源性神经干细胞修复脊髓损伤的多级孔功能支架材料。

本发明再一的目的是，提供一种动员内源性神经干细胞修复脊髓损伤的多级孔功能支架材料的制备方法。

本发明另一的目的是，提供所述多级孔功能支架材料的用途。

为实现上述第一个目的，本发明采取的技术方案是：

一种动员内源性神经干细胞修复脊髓损伤的多级孔功能支架材料，所述的多级孔功能支架材料是通过以下方法制备的：