[发明专利]一种可降解压电纤维支架的制备方法及其产品

说明书

本发明属于医用材料制备技术领域，提供了一种可降解压电纤维支架的制备方法及其产品。可降解压电纤维支架的制备方法包括以下步骤：配制明胶溶液静电纺丝制备纤维膜干燥获得明胶纤维膜；将明胶纤维膜置于戊二醛饱和蒸汽中常温交联、干燥获得可降解压电纤维支架。本发明提供的制备方法，通过静电纺丝和化学交联的方式制备，方法简单，反应条件易于实现。本发明制备的可降解压电纤维膜支架能够以无线刺激方式诱导神经干细胞神经分化，在临床和神经组织工程中具有重要意义。

技术领域

本发明属于医用材料制备技术领域，具体涉及一种可降解压电纤维支架的制备方法及其产品。

背景技术

成人神经系统在创伤性损伤或疾病后的自发更新修复是有限的，例如由脑血管病，脑肿瘤，脑外伤，帕金森病，脱髓鞘病等引起的神经功能障碍。目前的研究发现，将神经干细胞移植到病损或受伤的脑组织中，可能产生新的神经细胞,促进脑的再生修复。

神经干细胞(neural stem cells, NSCs)作为一种具有自我更新能力的多功能细胞，拥有分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞的潜能，因此可以诱导神经干细胞分化为功能性细胞对脑损伤进行修复。近年来，神经干细胞移植在神经系统疾病的基础研究和临床应用中获得了一定的进展。有研究表明，细胞微环境中的生物电信号能够调节干细胞命运，促进神经系统的修复与再生。细胞微环境包括细胞间相互作用、可溶性生长因子、细胞外基质(extracellular matrices, ECM)等，可以提供信号来调控干细胞的活性、增殖和分化。工程支架用来模拟细胞微环境是调控NSCs增殖分化的重要因素之一。因此，选择一种具有优良生物相容性，可降解性以及能够提供电刺激信号的支架具有重要意义。

目前大部分研究主要采用导线外接电场产生电刺激信号诱导干细胞神经分化。但这种方式由于导线的连接容易引起创口感染，并且材料生物相容性较差且不可降解，从而引起机体的体内炎症以及排斥反应，很难应用于实际临床中。如，中国专利文献CN107778496A公开了一种掺杂有聚苯胺的高强导电水凝胶及其制备方法和应用，凝胶上包覆一层掺杂态聚苯胺形成导电水凝胶，通过外接电刺激干细胞分化，操作复杂，而且生物相容性和材料降解性均不甚理想，难以用于临床治疗。因此，如何开发利用一种更适用于临床应用的可降解自供电生物材料成为一个比较棘手的问题。

发明内容

针对目前导电水凝胶生物相容性和材料降解性差的问题，本发明提供一种可降解压电纤维支架，在超声波作用下产生的电刺激和支架自身的三维结构下能够对神经干细胞的神经分化产生促进作用。

本发明的另一目的在于，提供一种上述纤维支架的制备方法，通过静电纺丝和化学交联的方式制备，方法简单，反应条件易于实现。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种可降解压电纤维支架的制备方法，包括以下步骤：

（1）配制明胶溶液静电纺丝制备纤维膜干燥获得明胶纤维膜；

（2）将明胶纤维膜置于戊二醛饱和蒸汽中常温交联、干燥获得可降解压电纤维支架。

步骤（1）中，所述明胶溶液的浓度为10-30%w/v。

所述明胶溶液的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和甲酸或六氟异丙醇的混合液。优选的，所述N,N-二甲基甲酰胺与甲酸或六氟异丙醇的体积比为1:9-4:6。

所述静电纺丝参数如下：针头内径为21G-24G，电压为1.5 kV/cm，接收器和针头距离为10-20cm。

步骤（1）中，所述干燥温度为40℃，时间为30 min。

步骤（2）中，交联时间为12h-24h。

一种上述制备方法获得的可降解压电纤维支架。