[发明专利]一种3D打印神经导管及其应用

说明书

本发明公开了一种3D打印神经导管及其应用，属于生物工程技术领域。本发明针对外周神经缺损后疗效较差的问题，提供了一种3D打印神经导管，其由将未激活血小板与3D打印材料、光引发剂共混后，在光处理下，利用3D生物打印技术制得。本发明3D打印神经导管能有效抑制再生因子的突释，并控制再生因子的释放，同时利用3D打印技术有效地控制血小板在水凝胶中的分布，为外周神经再生与功能恢复提供一个良好的微环境，具有良好的临床应用前景。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，特别涉及采用3D生物打印技术，制备一种新型的3D打印神经导管。

背景技术

外周神经损伤是一种临床上常见疾病，常发生于车祸、刀伤及肿瘤切除等，约占外伤病人的10％，是病人致残的重要原因。在美国，每年至少要花费1500万美元用于外周神经损伤病人的治疗。而在中国，外周损伤患者发病人数约为240万/年。目前，主要通过端对端神经缝合和自体神经移植对外周神经缺损进行治疗。然而，当神经缺损大于5mm时，缝合产生的纵向张力，会影响外周神经功能恢复。人工神经导管和自体神经移植是治疗外周神经长距离缺损的主要策略。其中，自体神经移植由于疗效较好，是临床上治疗外周神经缺损的“金标准”。然而该方法也面临二次手术、供体区功能将缺失及神经瘤等缺陷。人工神经导管为长距离神经缺损治疗提供了新思路。神经导管可为神经轴突的伸长提供定向物理通道，并能有效地阻碍疤痕组织的入侵。但目前上市的人工神经导管促进外周神经修复疗效较差，与自体神经移植存在一定差距。

神经导管功能化修饰是提高其疗效的重要手段。功能化神经导管不仅为神经轴突定向伸长提供物理通道，还能有效调控神经再生相关细胞的活性，为外周神经再生提供一个良好的微环境。目前，常将生长因子与神经导管结合，以促进外周神经的再生。然而，单一生长因子作用有限，并且很难控制其缓释。因此，研发一种具有多种生长因子，并可有效控制其缓释的生物材料，对外周神经再生具有重要作用。

血小板是血液中重要成分之一，在止血、抗感染等多种生理过程发挥着重要作用。受到环境刺激后，血小板会分泌多种生长因子、趋化因子和细胞因子，参与调解组织的再生；前期研究结果揭示，血小板分泌的VEGF、PDGF及TGF-β等再生因子可有效促进外周神经再生及功能恢复。因此，将血小板局部递送到损伤神经部位有助于外周神经的再生。但是，传统利用血小板治疗外周神经缺损，是通过凝血酶或钙离子使血小板激活并被包裹在胶原纤维中，然后与神经导管结合进行治疗。但这种方式会使血小板中的可溶性蛋白快速释放出去，并被环境中的酶快速降解，影响疗效。

发明内容

为克服上述技术问题，本发明提出将未激活血小板与3D打印材料和光引发剂，利用3D生物打印技术，制备含未激活血小板的神经导管，用于促进外周神经再生及功能恢复。该神经导管可使血小板长期存活，通过延长血小板在体内的存活时间，实现多种再生因子的个性化缓释，此外，还能控制血小板在3D打印神经导管中的分布，为外周神经再生与功能恢复提供一个良好的微环境。

本发明提供了一种3D打印神经导管，其由以下方法制备得到：

A、将未激活血小板置于溶剂中，得含血小板的溶液；

B、将3D打印材料和光引发剂溶解于步骤A所得含血小板的溶液中；

C、利用3D生物打印技术，在光处理下，对步骤B所得材料进行打印，然后浸泡在溶剂中以去除光引发剂和未交联的高分子，得3D打印神经导管。

其中，上述3D打印神经导管，步骤A中，所述未激活血小板由以下方法制得：提取全血或含血小板的成分血，在200～400g的离心力下离心两次，以去除红细胞及白细胞，得含血小板的上清液；将含血小板的上清液在800～2000g的离心力下离心，使血小板沉淀在离心管底部，以收集未激活血小板。

其中，上述3D打印神经导管，步骤A中，所述含血小板的溶液中血小板的浓度不小于1×10^3个/mL。