[发明专利]脊髓损伤修复材料及组织工程支架的制备方法

说明书

本发明涉及再生医学技术领域，特别是涉及一种脊髓损伤修复材料及组织工程支架的制备方法。所述脊髓损伤修复材料按照重量份数计，包括：高分子材料10～40份、脊髓生物材料5～20份、水凝胶10～20份、药物0～5份。本发明的脊髓损伤修复材料，通过使用聚己内酯作为高分子材料纤维，聚己内酯与水凝胶材料作为原料一样容易得到，通过聚己内酯制备的微米纤维成型墨水配制简单，可原位负载调控神经元干细胞分化的药物，且脱脊髓细胞生物材料能够为神经干细胞提供相近的生长环境，以延长神经干细胞的存活时间，引导并促进神经干细胞向神经元细胞分化，制备的组织工程支架重复性较好。

技术领域

本发明涉及再生医学技术领域，特别是涉及一种脊髓损伤修复材料及组织工程支架的制备方法。

背景技术

脊髓损伤是一种高致残性疾病，多由于直接或间接创伤造成，表现为截瘫即损伤节段以下感觉、运动和括约肌功能障碍等一系列临床表现。常常给患者生活带来毁灭性的打击，而脊髓再生障碍造成功能恢复困难，对个人和社会造成巨大的负担。

目前的脊髓损伤防治研究重点在减轻继发性损伤，缩短病程，减少损伤面积的进一步扩大，为轴突再生创造良好的微环境，促进轴突的生长或抑制胶质瘢痕的形成。用于脊髓损伤修复的材料较多，包括天然生物材料及人工合成材料，选用材料均具有组织相溶性，将生物材料制作成支架用来支撑、促进神经干分化、轴突再生。对神经干细胞的分化有积极影响，能改善脊髓神经功能。但存在神经干细胞存活时间短、成团生长等难题，成为脊髓修复的障碍。因此，采用先进的材料制备工艺、选择能改善脊髓损伤后微环境的材料和调控神经干细胞分化的药物三者之间的相互关系，建构促进脊髓损伤后修复的调控平台，有效促进神经干细胞分化、轴突再生的组织工程模型具有十分重要的理论意义，可为解释脊髓损伤治疗的生物学本质提出新的思路，这对最终临床转化治疗脊髓损伤也有至关重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有的用于脊髓损伤修复的材料存在神经干细胞存活时间短、成团生长的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种脊髓损伤修复材料，按照重量份数计，包括以下组分：高分子材料10～40份、脊髓生物材料5～20份、水凝胶10～20份、药物0～5份。

优选的，所述高分子材料为聚己内酯（简写为PCL）。

优选的，所述脊髓生物材料为脱细胞脊髓（简写为ASC），脊髓生物材料可以为大鼠、小鼠、兔子、猪、牛、羊等动物的脊髓制备的脱细胞脊髓。其中，将脊髓经冰融、化学萃取去除脊髓内细胞，保留脊髓细胞外基质，其成分含多种蛋白，如胶原蛋白、非胶原蛋白、弹性蛋白、蛋白聚糖与氨基聚糖等，通过上述多种蛋白和氨基聚糖促进神经干细胞的生长、增殖、分化；脊髓生物材料不仅可以支持脊髓神经再生，而且还含有大量信号分子，积极参与调控神经细胞的生长、迁移和代谢再生。

优选的，所述水凝胶包括水、甲基丙烯酰化明胶（GeLMA）、双键-β-环糊精、聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）和光引发剂（LAP），其中水：甲基丙烯酰化明胶（GeLMA）：双键-β-环糊精：聚乙二醇二丙烯酸酯（PEGDA）：光引发剂（LAP）的配比为100份：12份：8份：1份：0.1份，经300～400nm紫外光（UV）照射5～15分钟制成水凝胶。

优选的，所述药物为可促进神经干细胞分化、轴突再生药物WAY316606。

本发明还提供一种脊髓损伤修复组织工程支架的制备方法，包括以下步骤：

S1、制备定向的微米纤维：高分子材料，即聚己内酯制成高分子材料溶液，混合均匀得到微米纤维成型墨水，将所述微米纤维成型墨水转移至3D打印设备中采用静电纺丝技术打印出方向相同的微米纤维，以通过相同方向的微米纤维引导神经干细胞定向生长、增殖，起到桥引的作用，避免神经细胞成团生长；这里的方向相同是指微米纤维可以打印成同为水平方向或者同为竖直方向，或者同为弧形方向，以便打印不同需求的脊髓损伤修复组织工程支架；