[发明专利]一种组织工程神经复合体及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种组织工程神经复合体及其制备方法和应用，属于生物医学材料领域。所述组织工程神经复合体包括神经导管、纤维支架和可注射剪切稀化生物材料，纤维支架和可注射剪切稀化生物材料填充在神经导管内；所述可注射剪切稀化生物材料（VEGF‑iSTB）由明胶、纳米硅酸盐SNPs、血管内皮生长因子和水制成。本发明利用VEGF‑iSTB缓释系统制成含VEGF‑iSTB的组织工程神经复合体，并将其移植到宿主皮下，从而构建得到预血管化组织工程神经复合体；之后将该预血管化组织工程神经复合体用于移植修复大鼠坐骨神经长距离缺损，可实现移植后与宿主血管系统发生融合，进而提高神经损伤修复效果。

技术领域

本发明属于生物医学材料领域，具体涉及一种组织工程神经复合体及其制备方法和应用。

背景技术

血管化是阻碍组织工程产品和技术临床应用的最大挑战之一。组织工程神经移植物的体内血管化程度与其周围神经修复效果密切相关。因此，针对组织工程神经移植物的研究，仅局限于生物材料、种子细胞、细胞因子及其他活性成分的研究远远不够，如何促进组织工程神经移植物早期血管化尤为重要。目前，在体外模拟复杂天然血管系统还面临巨大的挑战，生物材料和工程技术亟待进一步的研究，建立一种高效、易行的组织工程神经移植物预血管化方法对于组织工程神经移植物临床上治疗周围神经损伤的广泛应用意义重大。

目前，利用组织工程技术诱导血管生成的策略主要包括：①基于血管内皮细胞（或干细胞诱导分化来源的内皮细胞）体外构建血管网络，随后将血管化的工程化移植物移植入体内与宿主的血管发生吻合；②基于生长因子或细胞因子促进工程化移植物的血管化，已知的促进血管生成的因子有VEGF、bFGF、HGF等，另外如PDGF、TGF-β、Ang等可以间接促进血管内皮细胞的再生，加速血管化进程，这些因子在体内具有高度不稳定性，需要寻找合适的控释系统或通过基因转染种子细胞局部表达释放这些因子从而在体内发挥持久作用；③基于生物支架材料的血管化，分为天然生物衍生的血管化支架材料（如去细胞基质、壳聚糖、蚕丝丝蛋白等）和人工合成的血管化支架材料（如聚己内酯, 聚乙二醇等）。

利用血管内皮细胞（或干细胞诱导分化来源的内皮细胞）体外构建血管网络后再体内移植与宿主的血管网发生吻合的缺点在于要形成稳定、长期、有效的毛细血管网，还需要构成血管壁的其他细胞如周细胞、平滑肌细胞等。即便是可以利用多种细胞体外构建血管网络、但涉及的过程复杂，操作性、可控性较差，不利于后期标准化操作。基于生长因子或细胞因子的工程化移植物血管化缺点在于这些因子在体内具有高度不稳定性。生长因子一过性的体内大量释放并不能更有效的促进血管化的发生， 反而会因为局部短时间因子浓度过高导致形血管的形态异常和渗漏。基于生物支架材料的血管化局限性在于材料本身的促血管再生能力有限，需要结合生长因子或细胞来进一步提升生物材料的血管化能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种组织工程神经复合体及其制备方法及其应用，该复合体可应用于神经组织工程相关产品中。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种组织工程神经复合体，包括神经导管、纤维支架和可注射剪切稀化生物材料，所述纤维支架和可注射剪切稀化生物材料填充在神经导管内；

所述可注射剪切稀化生物材料由明胶、纳米硅酸盐、血管内皮生长因子和去离子水制成。

进一步地，所述可注射剪切稀化生物材料中明胶的浓度为2.0-5.0 wt.%，纳米硅酸盐的浓度为2.0-5.0 wt.%，血管内皮生长因子的浓度为0.1-10μg/mL。

更进一步地，所述可注射剪切稀化生物材料中明胶的浓度为2.0 wt.%，纳米硅酸盐的浓度为5.0 wt.%，血管内皮生长因子的浓度为0.1-10μg/mL。

更进一步地，所述可注射剪切稀化生物材料中明胶的浓度为2.0 wt.%，纳米硅酸盐的浓度为5.0 wt.%，血管内皮生长因子的浓度为1μg/mL。