專利名稱：一種外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料，屬于生物醫(yī)用材料、組織工程及臨床醫(yī)學(xué)的神經(jīng)外科等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和生活節(jié)奏的不斷加快，人們受到傷害的幾率大大增加。由于事故導(dǎo)致的損傷，常常伴有外周神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。神經(jīng)損傷由于組織不能成功的再生，經(jīng)常引起功能的長(zhǎng)期喪失。目前臨床上治療較為嚴(yán)重的外周神經(jīng)損傷，通常采用自體神經(jīng)移植的方法。此方法修復(fù)效果較好，是修復(fù)周圍神經(jīng)缺損的“金標(biāo)準(zhǔn)”。但是自體移植方法也有很多不足的地方，比如供體神經(jīng)來源的限制和供體神經(jīng)的功能喪失等。為克服這些問題，采用人工神經(jīng)導(dǎo)管法誘導(dǎo)損傷神經(jīng)再生是一個(gè)理想的替代方法，也是目前神經(jīng)修復(fù)領(lǐng)域中研究的重點(diǎn)。神經(jīng)導(dǎo)管法是使用人工合成的導(dǎo)管架在神經(jīng)殘干之間，導(dǎo)管的兩端分別套住近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)殘干，從而引導(dǎo)神經(jīng)的再生。
目前常用的神經(jīng)導(dǎo)管材料主要分為兩類生物不可降解和生物可降解的材料。在生物不可降解材料中，硅膠首先被用于人工神經(jīng)導(dǎo)管法修復(fù)神經(jīng)。但是，硅膠在體內(nèi)長(zhǎng)期存在會(huì)產(chǎn)生持續(xù)炎癥、纖維化和神經(jīng)壓迫等復(fù)雜問題，因此往往需要第二次手術(shù)去除導(dǎo)管。用生物可降解材料可以克服這些缺點(diǎn)。目前研究的可降解神經(jīng)導(dǎo)管材料主要是膠原、聚乳酸和聚羥基乙酸等。膠原具有很好的神經(jīng)親和性能，神經(jīng)細(xì)胞在膠原表面生長(zhǎng)良好。但是膠原的力學(xué)性能較差，需要使用交聯(lián)劑改善其機(jī)械性能，而通常應(yīng)用的交聯(lián)劑如戊二醛等都具有很高的細(xì)胞毒性，經(jīng)交聯(lián)劑交聯(lián)以后，膠原的生物相容性會(huì)降低。另外，膠原蛋白具有免疫原型，可以引起肌體的免疫排斥反應(yīng)。這些缺陷限制了膠原在神經(jīng)修復(fù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。聚乳酸和聚羥基乙酸是人工合成的材料，制備工藝比較復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴，而且這兩種材料的代謝產(chǎn)物為酸性物質(zhì)，對(duì)肌體有刺激作用，會(huì)影響損傷神經(jīng)的修復(fù)效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服目前在神經(jīng)修復(fù)研究中廣泛使用的膠原、聚乳酸和聚羥基乙酸等材料的缺點(diǎn)，提出一種具有良好神經(jīng)細(xì)胞親和性能，無需使用交聯(lián)劑，可生物降解的、其代謝產(chǎn)物對(duì)人體無毒副作用的外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料。
本發(fā)明提出的一種外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料，所述材料選用天然海洋生物多糖-殼聚糖作為神經(jīng)導(dǎo)管的基礎(chǔ)材料，通過溶液共混的方法，將多聚賴氨酸添加入殼聚糖溶液中，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)方法制備，其特征在于所述材料以殼聚糖、多聚賴氨酸、溶劑和凝固劑為原料，其重量比為殼聚糖100份，多聚賴氨酸2-3份，其余微量。
在上述導(dǎo)管材料中，所述溶劑為醋酸。
在上述導(dǎo)管材料中，所述凝固劑為氫氧化鈉。
本發(fā)明選用天然海洋生物多糖-殼聚糖作為神經(jīng)導(dǎo)管的基礎(chǔ)材料，其脫乙酰度大于85％。通過溶液共混的方法，將多聚賴氨酸添加入殼聚糖溶液中，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)方法制備成管壁厚度為0.2-0.5mm，內(nèi)徑1-5mm，長(zhǎng)度可大于100mm的導(dǎo)管。由于導(dǎo)管材料具有良好的神經(jīng)親和性能，制備的導(dǎo)管可以特異性的促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)。而且導(dǎo)管具有較好的力學(xué)性能，無需使用交聯(lián)劑。同時(shí)導(dǎo)管可以生物降解，降解成份對(duì)肌體無毒副作用。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說明實(shí)施例1使用的各組分如下(1)殼聚糖，Sigma公司產(chǎn)品，脫乙酰度為85％；(2)多聚賴氨酸，Promega公司產(chǎn)品，分子量為7-15KD；(3)醋酸，國產(chǎn)分析純，工作濃度為1％；(4)氫氧化鈉，國產(chǎn)分析純，工作濃度為1％。
本發(fā)明制備外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料的方法，包括制備導(dǎo)管原始溶液的配制和導(dǎo)管制備兩部分，具體包括以下步驟1)制備導(dǎo)管原始溶液配制(1)將20g殼聚糖溶于1000ml醋酸溶液中，充分?jǐn)嚢瑁?00目孔徑過濾；(2)將400mg多聚賴氨酸溶解于10ml蒸餾水中，配成多聚賴氨酸溶液；(3)將多聚賴氨酸溶液緩慢加入殼聚糖溶液中，50℃下攪拌2h；(4)溶液減壓消除氣泡。
2)導(dǎo)管制備(1)使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)方法制備導(dǎo)管；(2)取設(shè)定直徑的不銹鋼棒，以20-50rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)芯棒，垂直勻速插入溶液中；(3)靜置片刻，待溶液隨不銹鋼棒的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定以后，以1mm/s速度勻速將棒提出溶液液面，置于水平位置，仍以20-50rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)芯棒，使溶液在芯棒上分布均勻；(4)室溫下風(fēng)干后重復(fù)上述操作，至管壁厚度為200-500μm取下；
(5)將套于芯棒上的導(dǎo)管置于氫氧化鈉溶液中浸泡30min，然后用蒸餾水洗滌至中性，干燥，最后取出芯棒，得到含多聚賴氨酸為2％的殼聚糖導(dǎo)管。
實(shí)施例2使用的各組分如下(1)殼聚糖，青島海生生物工程有限公司，脫乙酰度為94％；(2)多聚賴氨酸，Promega公司產(chǎn)品，分子量為7-15KD；(3)醋酸，國產(chǎn)分析純，工作濃度為2％；(4)氫氧化鈉，國產(chǎn)分析純，工作濃度為2％。
本發(fā)明制備外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料的方法，包括制備導(dǎo)管原始溶液的配制和導(dǎo)管制備兩部分，具體包括以下步驟1)制備導(dǎo)管原始溶液配制(1)將20g殼聚糖溶于1000ml醋酸溶液中，充分?jǐn)嚢瑁?00目孔徑過濾；(2)將600mg多聚賴氨酸溶解于蒸餾水中，配成多聚賴氨酸溶液；(3)將多聚賴氨酸溶液緩慢加入殼聚糖溶液中，50℃下攪拌2h；(4)溶液減壓消除氣泡。
2)導(dǎo)管制備(1)使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)方法制備導(dǎo)管；(2)取設(shè)定直徑的不銹鋼棒，以20-50rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)芯棒，垂直勻速插入溶液中；(3)靜置片刻，待溶液隨不銹鋼棒的旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定以后，以1mm/s速度勻速將棒提出溶液液面，置于水平位置，仍以20-50rpm的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)芯棒，使溶液在芯棒上分布均勻；(4)室溫下風(fēng)干后重復(fù)上述操作，至管壁厚度為200-500μm取下；(5)將套于芯棒上的導(dǎo)管置于氫氧化鈉溶液中浸泡30min，然后用蒸餾水洗滌至中性，干燥，最后取出芯棒，得到含多聚賴氨酸為3％的殼聚糖導(dǎo)管。
本實(shí)施例效果實(shí)驗(yàn)(1)神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)在24孔細(xì)胞培養(yǎng)板中加入含多聚賴氨酸的殼聚糖溶液，干燥成膜，在膜上培養(yǎng)神經(jīng)細(xì)胞，以膠原膜作為陽性對(duì)照。細(xì)胞培養(yǎng)一天后，用血球記數(shù)板檢測(cè)已在膜上貼壁的神經(jīng)細(xì)胞。檢測(cè)結(jié)果表明，在共混膜上貼壁的神經(jīng)細(xì)胞數(shù)量顯著高于膠原膜。細(xì)胞培養(yǎng)六天后，用倒置相差顯微鏡觀察培養(yǎng)細(xì)胞，用圖像采集卡采集細(xì)胞圖像并用軟件分析，結(jié)果表明，神經(jīng)細(xì)胞在共混膜上生長(zhǎng)的軸突長(zhǎng)度顯著高于膠原膜。神經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，含多聚賴氨酸的殼聚糖具有良好的神經(jīng)細(xì)胞親和性能。
(2)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)將Wistar大鼠坐骨神經(jīng)切斷，人為造成0.8cm的神經(jīng)間隙作為損傷神經(jīng)模型，用含多聚賴氨酸的殼聚糖導(dǎo)管，橋接于斷裂神經(jīng)兩端以修復(fù)損傷神經(jīng)，用自體神經(jīng)移植大鼠作為對(duì)照。損傷神經(jīng)經(jīng)過四個(gè)月修復(fù)以后，動(dòng)物肢體感覺和運(yùn)動(dòng)情況觀察，修復(fù)側(cè)腳趾有一定握力，已恢復(fù)展爪反射，針刺反應(yīng)明顯。大鼠行走雖仍拖拽，但是坐骨神經(jīng)指數(shù)均已明顯恢復(fù)。電生理學(xué)評(píng)價(jià)結(jié)果顯示，修復(fù)神經(jīng)生理功能在很大程度上得以恢復(fù)，兩種方法修復(fù)的神經(jīng)干動(dòng)作電位幅值和傳導(dǎo)速度相似。組織學(xué)檢查，兩種方法修復(fù)的再生神經(jīng)纖維均排列整齊、密集，神經(jīng)纖維形狀規(guī)則，近似圓形，纖維分束規(guī)則、明顯，均存在大量良好髓鞘化的神經(jīng)纖維。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，用含多聚賴氨酸的殼聚糖導(dǎo)管修復(fù)損傷神經(jīng)，其修復(fù)效果和自體神經(jīng)移植方法一致。
權(quán)利要求
1.一種外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料，所述材料選用天然海洋生物多糖-殼聚糖作為神經(jīng)導(dǎo)管的基礎(chǔ)材料，通過溶液共混的方法，將多聚賴氨酸添加入殼聚糖溶液中，利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)方法制備，其特征在于所述材料以殼聚糖、多聚賴氨酸、溶劑和固化劑為原料，其重量比為殼聚糖100份，多聚賴氨酸2-3份，其余微量。
2.按照權(quán)利要求1所述的外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料，其特征在于所述溶劑為醋酸。
3.按照權(quán)利要求1所述的外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料，其特征在于所述固化劑為氫氧化鈉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種外周神經(jīng)修復(fù)用的導(dǎo)管材料，屬于生物醫(yī)用材料領(lǐng)域。本方法以殼聚糖、多聚賴氨酸、醋酸、氫氧化鈉為原料，其重量比為殼聚糖100份，多聚賴氨酸2－3份，其余微量。本發(fā)明制備的含多聚賴氨酸的殼聚糖導(dǎo)管具有良好的神經(jīng)細(xì)胞親和性能，能促進(jìn)損傷神經(jīng)修復(fù)，同時(shí)導(dǎo)管可以生物降解，其代謝產(chǎn)物對(duì)人體無毒副作用，可用于外周神經(jīng)損傷后的治療。
文檔編號(hào)A61L29/04GK1537642SQ20031010167
公開日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者張秀芳, 程明愚, 公衍道, 曹文靈, 高緩, 李家謀 申請(qǐng)人:清華大學(xué)