[发明专利]一种壳聚糖微球-细菌纤维素复合材料及其制备和应用

说明书

本发明涉及一种壳聚糖微球‑细菌纤维素复合材料及其制备和应用，所述复合材料具有三维网络结构，壳聚糖微球负载在纳米纤维的表面和网络中。本发明制备出的神经导管具备缓释NGF，体内可降解，促进神经细胞的增殖、黏附与分化和广谱抗菌等特性，引导受损神经的修复与再生。该材料制备方法简单，不引入有毒交联剂，复合均匀高效，为神经组织工程提供了一种新的材料和思路。

技术领域

本发明属于神经导管材料及其制备和应用领域，特别涉及一种壳聚糖微球-细菌纤维素复合材料及其制备和应用。

背景技术

神经组织结构复杂、功能多样，当发生缺损时，一方面严重影响机体的功能，降低了患者的生活质量，同时给社会经济造成巨大的负担。全球每年有大量的周围神经损伤患者，周围神经损伤的修复一直是临床和科研关注的热点。当前，神经损伤修复临床上常用治疗方法是自体神经移植的方法。然而自体移植必然伴随着供区功能的受损和可移植供体来源不足等问题。近年来，随着神经组织工程的发展，使用人工制造的神经导管能够提供合适的微环境，促进神经再生，为受损神经的修复提供了一种新途径。

神经导管需要具备选择透过性、体内可降解、生物相容性，易于加工和成型等特点，因此其材料的选择和制备方式尤其重要。

CN101711893A公开了细菌纤维素神经导管的制备方法，其首先将细菌纤维素溶解制备成溶液，然后通过静电纺丝的方法形成管状材料。静电纺丝流程复杂，制备过程中引入了大量试剂，且破坏了细菌纤维素天然的三维纳米纤维网络结构。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种壳聚糖微球-细菌纤维素复合材料及其制备和应用，克服现有技术制备过程复杂且会破坏细菌纤维素天然结构的缺陷。

本发明的一种壳聚糖微球-细菌纤维素复合材料，所述复合材料以二醛氧化细菌纤维素或细菌纳米纤维素为基质，基质内嵌原位成型的壳聚糖微球。

本发明的一种壳聚糖微球-细菌纤维素复合材料的制备方法，包括：

(1)将细菌纤维素(Bacterial Nano-Cellulose,BNC)置于高碘酸钠水溶液中，反应，然后浸入乙二醇水溶液中静置，清洗，得到二醛氧化细菌纤维素；

(2)将高温高压处理的壳聚糖(Chitosan,CS)溶液扩散进细菌纤维素或二醛氧化细菌纤维素的内部网络，然后浸渍在硫酸盐水溶液或磷酸盐水溶液中5-30min，清洗干净，得到壳聚糖微球-细菌纤维素复合材料。

上述制备方法的优选方式如下：

所述步骤(1)中细菌纤维素BNC为管状或膜状均可；所述高碘酸钠水溶液的浓度为0.05～0.2M，pH＝2.0-5.0；乙二醇水溶液的体积百分浓度为1％。

所述细菌纤维素BNC为纯化后的纯BNC材料。

进一步，所述细菌纤维素BNC膜为市售产品。

进一步地，所述细菌纤维素BNC管由下列方法制备：

将含有木葡糖酸醋杆菌DHU-ATCC-1，或者ATCC-23770的培养基注入已灭菌的外硅胶管反应装置(如图1a所示)的空腔中，静置培养，得到管状细菌纤维素，将管状细菌纤维素置于1％(w/v)的NaOH水溶液中，80℃，水浴2-4h，然后用超纯水反复洗涤置换至中性得到纯的BNC管。

所述步骤(1)中反应为水浴震荡条件下反应，其中温度为40-60℃，振荡转速为60-100rpm，振荡反应时间为1-6h；所述静置时间为5-60min。

所述步骤(2)中壳聚糖溶液的浓度为0.01-5％(w/v)，其中壳聚糖的分子量为5-800万，粘度为50-800mPa·s，脱乙酰度为80-95％；壳聚糖溶液的溶剂为醋酸，浓度为0.5-5％(v/v)。