本發(fā)明涉及生物工程和生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,具體涉及一種促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管及其制備方法。
背景技術(shù):
周圍神經(jīng)損傷是一種常見的臨床疾病,在我國每年周周神經(jīng)損傷的病例約為200萬,并呈逐年上升的趨勢。周圍神經(jīng)損傷可分為兩大類:斷端間無缺損損傷和斷端有缺損損傷。針對斷端無缺損損傷目前主要采用端對端縫合。針對長截?cái)嗟纳窠?jīng)損傷修復(fù),目前臨床上常使用的方法包括:自體神經(jīng)移植,神經(jīng)導(dǎo)管。但是自體神經(jīng)移植由于受到供體的限制,很難在臨床上進(jìn)行推廣。由生物材料合成的神經(jīng)導(dǎo)管由于制備材料來源廣泛,具有良好的生物相容性和可控的機(jī)械性能和顯微結(jié)構(gòu),可以引導(dǎo)周圍神經(jīng)的再生,為周圍神經(jīng)的再生提供了一個良好的生物環(huán)境。
根據(jù)材料的降解性能通常把神經(jīng)導(dǎo)管分為非生物可降解神經(jīng)導(dǎo)管和生物可降解神經(jīng)導(dǎo)管。非生物可降解神經(jīng)導(dǎo)管能提供一個微環(huán)境,可以橋接引導(dǎo)周圍神經(jīng)的再生。但是由于其非生物可降解性,需要二次手術(shù),并且有研究表明硅膠管會引發(fā)組織的纖維化,從而引起慢性的神經(jīng)壓迫。可降解生物神經(jīng)導(dǎo)管由于其組成材料具有良好的生物相容性,可降解性,和良好的機(jī)械性能,目前成為臨床研究的熱點(diǎn),為周圍神經(jīng)的修復(fù)提供了一個良好的前景。但是目前使用的可降解生物神經(jīng)導(dǎo)管的機(jī)械性能較差,容易受到周圍組織的擠壓產(chǎn)生較大變形,并且手術(shù)縫合困難,不利于長截?cái)嗟闹車窠?jīng)再生,我們通過將明膠和海藻酸鈉進(jìn)行混合,通過EDCI和鈣離子的二次交聯(lián)的方式得到一種機(jī)械性能良好的生物可降解導(dǎo)管。該導(dǎo)管能引導(dǎo)周圍神經(jīng)的再生,對于周圍神經(jīng)的修復(fù)具有良好的前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷,提供一種有利于神經(jīng)修復(fù)的促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管及其其制備方法。
一種促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管的制備方法,包括以下步驟:
(a)制備促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管模具;
(b)將明膠或者明膠衍生物和海藻酸鈉或者海藻酸鈉衍生物在水中以一定的比例溶解;
(c)將催化劑以一定的比例溶解于水中;
(d)將步驟(b)和(c)得到的產(chǎn)物相互混合后灌注于步驟(a)制備的模具中,在零攝氏度以下反應(yīng)12小時以上;
(e)反應(yīng)完成后,將步驟(d)得到的水凝膠管狀物進(jìn)行干燥后放到鈣離子溶液中進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)最終得到本申請的促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管。
進(jìn)一步地,所述水的溫度為37-60℃。
進(jìn)一步地,所述明膠在水中的質(zhì)量體積百分比為0.1-20%;所述海藻酸鈉在水中的質(zhì)量體積百分比為0.1%-5%。
進(jìn)一步地,步驟(b)中催化劑的質(zhì)量體積百分比為0.1%-2%。
進(jìn)一步地,步驟(d)中所述零攝氏度以下具體為0-80℃。
進(jìn)一步地,所述鈣離子溶液的濃度為≥0.01mg/mL。
進(jìn)一步地,所述明膠衍生物為如甲基丙烯化明膠。
進(jìn)一步地,所述海藻酸鈉衍生物為甲基丙烯化海藻酸鈉。
進(jìn)一步地,所述催化劑為EDCI和NHS的混合物、EDCI或者京尼平。
如上任一方法制備得到的促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管。
其中EDCI為1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亞胺鹽酸鹽;NHS為N-羥基琥珀酰亞胺。
有益效果:
本申請?zhí)峁┑拇偕窠?jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管,為一種可生物降解、具有良好的生物相容性,并具有良好機(jī)械性能的神經(jīng)導(dǎo)管,對于長截?cái)嗟闹車窠?jīng)修復(fù)有重要意義。
附圖說明
圖1為神經(jīng)導(dǎo)管實(shí)物圖;
圖2第一次通過EDCI催化交聯(lián)明膠+海藻酸鈉水凝膠的SEM圖;
圖3二次鈣離子交聯(lián)后的明膠+海藻酸鈉水凝膠的SEM圖;
圖4為0.5%的海藻酸鈉和5%的明膠組成的混合水凝膠在鈣例子交聯(lián)前和交聯(lián)后的儲能模量變化圖;
圖5為手術(shù)分組實(shí)物圖;
圖6為5周后手術(shù)部位坐骨神經(jīng)實(shí)物圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管
本發(fā)明通過模具灌注的方法制備了一種神經(jīng)導(dǎo)管。該導(dǎo)管由海藻酸鈉和明膠的復(fù)合物構(gòu)成,通過雙交聯(lián)的方式(首先通過明膠之間羧基氨基反應(yīng)交聯(lián),再通過鈣離子讓海藻酸鈉之間進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)),制備了一種多孔狀的、具有良好機(jī)械性能的周圍神經(jīng)修復(fù)導(dǎo)管。
實(shí)施例1、
本實(shí)施例提供能一種神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法,包括以下步驟:
(a)模具的制備
由于生物體的差異性,本發(fā)明通過3D打印機(jī)設(shè)計(jì)和制備適合損傷部位周圍神經(jīng)尺寸的模具。
(b)將明膠和海藻酸鈉溶于37℃的水中,得到濃度為明膠0.1%,海藻酸鈉5%的溶液。
(c)然后我們將0.1%的EDCI催化劑加入到(b)中,快速混合均勻后添加到模具中,在0-80℃的環(huán)境中反應(yīng)12小時以上(小于12小時有可能反應(yīng)不完全);
(d)上述得到的一種管狀物在冷凍干燥機(jī)中凍干(是通過冷凍干燥機(jī)出去導(dǎo)管中的,在凍干機(jī)中反應(yīng)24h以上即可)后加入到大于0.01mg/mL的鈣離子濃度的溶液中反應(yīng)。最后得到我們需要的周圍神經(jīng)修復(fù)導(dǎo)管。
以上所有的濃度單位均為質(zhì)量體積百分比。
實(shí)施例2:
本實(shí)施例提供能一種神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法,包括以下步驟:
(a)模具的制備
由于生物體的差異性,本發(fā)明通過3D打印機(jī)設(shè)計(jì)和制備適合損傷部位周圍神經(jīng)尺寸的模具。
(b)將明膠和海藻酸鈉溶于60℃的水中,得到濃度為明膠10%,海藻酸鈉3%的溶液。
(c)然后我們將1%的EDCI和NHS的混合物催化劑加入到(b)中,快速混合均勻后添加到模具中,在0-80℃的環(huán)境中反應(yīng)12小時以上(小于12小時有可能反應(yīng)不完全);
(d)上述得到的一種管狀物零界點(diǎn)干燥后加入到大于0.01mg/mL的鈣離子濃度的溶液中反應(yīng)。最后得到我們需要的周圍神經(jīng)修復(fù)導(dǎo)管。
以上所有的濃度單位均為質(zhì)量體積百分比。
實(shí)施例3:
本實(shí)施例提供能一種神經(jīng)導(dǎo)管的制備方法,包括以下步驟:
(a)模具的制備
由于生物體的差異性,本發(fā)明通過3D打印機(jī)設(shè)計(jì)和制備適合損傷部位周圍神經(jīng)尺寸的模具。
(b)將明膠和海藻酸鈉溶于50℃的水中,得到濃度為明膠20%,海藻酸鈉0.1%的溶液。
(c)然后我們將2%的京尼平催化劑加入到(b)中,快速混合均勻后添加到模具中,在0-80℃的環(huán)境中反應(yīng)12小時以上(小于12小時有可能反應(yīng)不完全);
(d)上述得到的一種管狀物自然干燥后加入到大于0.01mg/mL的鈣離子濃度的溶液中反應(yīng)。最后得到我們需要的周圍神經(jīng)修復(fù)導(dǎo)管。
以上所有的濃度單位均為質(zhì)量體積百分比。
試驗(yàn)例、本發(fā)明促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管的體內(nèi)效果試驗(yàn)
動物實(shí)驗(yàn):我們選取了成年大鼠(體重200-250克),來評估在形狀記憶促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管修復(fù)神經(jīng)的性能。我們將大鼠分成3組接受功能評估,A組為假手術(shù)組、B組為自體神經(jīng)縫合組、C組為促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管。對大鼠進(jìn)行腹腔注射水合氯醛(0.5毫升/100克)進(jìn)行麻醉。將大鼠右后身毛去除,在坐骨神經(jīng)處切開1毫米與股骨平行的傷口,將股二頭肌分開,露出坐骨神經(jīng)。在距離分叉神經(jīng)3mm-18mm處剪短神經(jīng),假手術(shù)組不剪斷神經(jīng),B組剪斷神經(jīng)后縫合,C組剪斷神經(jīng)用促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管進(jìn)行修復(fù)。然后,我們在第5周時通過手術(shù)取出了再生的神經(jīng)。從大鼠坐骨神經(jīng)的實(shí)物圖中我們可以看到C組的坐骨神經(jīng)能很好的再生。說明這種促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管在動物實(shí)驗(yàn)中具有較好的結(jié)果。
實(shí)驗(yàn)例:
圖1為神經(jīng)導(dǎo)管實(shí)物圖;圖2第一次通過EDCI催化交聯(lián)明膠+海藻酸鈉水凝膠的SEM圖;圖3二次鈣離子交聯(lián)后的明膠+海藻酸鈉水凝膠的SEM圖;圖4為0.5%的海藻酸鈉和5%的明膠組成的混合水凝膠在鈣例子交聯(lián)前和交聯(lián)后的儲能模量變化圖,從中看出,本申請制備的多孔促神經(jīng)導(dǎo)管,該導(dǎo)管通過二次交聯(lián)的方式成型。通過兩次交聯(lián)后該神經(jīng)導(dǎo)管可以提高力學(xué)性能,有利于周圍神經(jīng)的修復(fù)。圖5為手術(shù)分為為假手術(shù)組、自體神經(jīng)縫合組、促神經(jīng)修復(fù)復(fù)合導(dǎo)管組的實(shí)物圖。圖6為手術(shù)后5周的神經(jīng)實(shí)物圖,從圖中可以看出實(shí)驗(yàn)組的大鼠坐骨神經(jīng)能很好的再生。
最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。