[发明专利]一种复合纳米纤维神经支架的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料和神经组织工程领域，涉及一种适于周围神经再生的复合纳米纤维神经支架的制备方法。

背景技术

周围神经损伤在临床上十分常见，尤其长段距离的神经缺损修复一直是医学界难以攻克的难题。迄今为止，经历了神经吻合、自体神经移植、同种异体神经移植、自体非神经组织移植和生物材料替代等几个过程，但几种治疗方式各有利弊，神经缺损修复的问题未得到根本性的解决。

面对长距离的神经损伤，目前研究的重点是将生物材料加工成管状结构的神经支架来使神经再生。这种支架不仅可以防止损伤神经末端分泌的神经生长因子逸散，为其提供扩散的通道，也可有效地促进近端神经末端的轴突生长，减少瘢痕组织的侵入，从而扩大外源性蛋白的浓度，为管腔与周围再生环境间大分子的选择性扩散提供良好的屏障。因此，神经支架保证了神经再生所需的“微环境”，是最有潜力替代自体神经移植法的修复方法。但是当遇到长距离、粗大神经的缺损时，这类单纯由生物材料组成的支架往往由于缺乏生物活性物质等营养物质的支持，取得的修复效果十分有限。因此，为了进一步提高神经支架的修复能力，为神经再生创造良好的微环境，近十几年快速发展的组织工程为神经修复提供了新的思路。如大多数组织工程材料一样，用于神经组织工程的材料应具备以下条件：(1)能负载生长因子和活体细胞，从而保证神经修复所需的营养供应；(2)具有良好的生物相容性、生物可降解吸收性，对材料进行加工，能够提高支架材料的力学性，利用支架里面定向分布的纤维结构，引导神经纤维定向生长；(3)有利于代谢产物的交换和营养物质的输送，并保证良好的血液供应；(4)比表面积及孔隙率较高，更能促进细胞的點附、增殖和分化及电刺激作用。

依据人体本身具有生物电这一事实，以及电刺激能促进细胞的粘附、增殖和DNA合成等研究结果，学者们提出一种新设想，即希望研究出一种新型的生物材料，它既具有与人体组织的生物相容性，同时又具有相似于人体的生物电性能。将它植入人体时，不需要外加电源，仅靠自身的电效应不断地产生合适的电刺激。最早出现的这类材料为驻极体材料如聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯等，这类材料具有表面电荷，能促进周围神经的再生。然而，这些材料的表面电荷主要是由于俘获电荷载流子或微小机械形变而产生，因此电荷很不稳定，电刺激的强度和持续的时间难以控制。氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)是石墨烯经过化学修饰后高度氧化得到，大多含氧官能团(羟基、环氧基和羧基)被连接于氧化石墨烯的单层碳原子的表面或者边缘处，其分散性比石墨烯更好，有利于生物材料方面的运用。研究表明GO作为纳米增强成分微量掺杂到聚合物基体中，可以使聚合物的机械性能得到有效提升，此外，其具备细胞毒性低和生物相容性好等优势而备受大量科研工作者的青睐。其对神经干细胞分化能力有积极影响。中药中蕴含着大量治疗周围神经的药物资源，在促进受损周围神经组织恢复和再生方面具有相当广阔的前景。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种复合纳米纤维神经支架的制备方法，其所得神经支架具有电刺激作用和中药提取物(Traditional Chinese Medicine Extraction,TCME)促进神经损伤修复作用，可以作为复合多功能神经损伤修复支架材料。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种复合纳米纤维神经支架的制备方法，以具有生物相容性的生物医用高分子/导电材料为壳层预电纺液，细胞外基质成分或类细胞外基质成分/中药提取物为芯层预电纺液，通过静电纺丝技术，制得具有导电性能和中药促进再生功能的复合纳米纤维支架。

按上述方案，所述导电材料为无机导电材料或高分子导电材料。

按上述方案，所述无机导电材料包括有氧化石墨烯、碳纳米管和金属离子中的任意一种或它们的混合，所述的高分子导电材料包括有聚吡咯、聚苯胺以及它们的混合。

按上述方案，所述的细胞外基质成分包括有透明质酸、硫酸软骨素、胶原以及它们的混合，所述的类细胞外基质成分为壳聚糖，所述的具有生物相容性的生物医用高分子包括有聚乳酸、聚己内脂、聚乙烯醇、聚乙醇酸以及它们的混合。

按上述方案，所述的细胞外基质成分或类细胞外基质成分与中药提取物的质量比例为0.25～50：1，所述的具有生物相容性的生物医用高分子与导电材料的质量比例为25～50：1。

按上述方案，所述的中药提取物为太子参、人参、西洋参、黄芪、银杏、丹参和川芎中的任意一种或它们的复合采用常规工艺的提取物。

按上述方案，所述导电材料与中药提取物的用量比例为1:1-1:1000(g/g)。