[发明专利]一种具有神经干细胞移植和信号传导增强功能的人工耳蜗电极及其制备方法

权利要求书

1.具有神经干细胞移植和信号传导增强功能的人工耳蜗电极，其特征在于：该人工耳蜗电极以铂铱电极为基底，另以负载神经干细胞及神经生长因子的导电水凝胶为电极涂层，通过纳米复合、细胞三维负载以及紫外光固化工艺制得；所述导电水凝胶为GelMA/GO-PAni水凝胶，该电极利用GelMA实现神经干细胞移植，有利于神经干细胞存活，并减少干细胞耳蜗内扩散，其结合的神经生长因子促进神经干细胞分化和残余听神经的存活，利用导电性GO-PAni纳米填料降低电极电阻，并促进神经细胞生长、分化；

其制备过程包括如下：

1）在高速搅拌条件下配制一定浓度的GO分散液，再依次滴加植酸、苯胺单体，每添加一种原料，需要经过剧烈搅拌、涡旋、超声三重分散工艺进行分散；再于剧烈搅拌条件下滴加引发剂溶液，常温自由基聚合4-8小时，透析，干燥后得到GO-PAni导电填料，分散于去离子水中得分散液；

2）在避光条件下，60℃水浴中，将GelMA溶解于光引发剂/PBS溶液中，将溶液冷却至室温后加入一定量步骤1）制得的GO-PAni导电填料分散液，在涡旋、超声双重分散工艺下使其混合均匀，得到GelMA/GO-PAni预溶液；

3）在避光条件下于步骤2）制得的GelMA/GO-PAni溶液内加入神经生长因子，涡旋、超声双重分散工艺下充分混匀，离心脱泡；

4）在避光条件下于神经干细胞细胞沉淀中加入步骤3）制得的含神经生长因子的GelMA/GO-PAni预溶液，充分混匀得细胞悬液；

5）将人工耳蜗的电极基底固定于模具之中，于避光条件下将步骤4）制得的细胞悬液迅速转移至上述模具中，350-410nm波长光源20-40mW/cm²照射15-40s，脱模后即得所述人工耳蜗电极。

2.根据权利要求1所述的具有神经干细胞移植和信号传导增强功能的人工耳蜗电极，其特征在于：步骤1）中所述的GO、植酸、苯胺、引发剂在反应溶液中浓度分别为0.005-0.02wt%、4-8wt%、0.5-2wt%、0.1-0.5wt%，其余为去离子水；引发剂是过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾中的一种或几种；所得的GO-PAni导电填料的分散液浓度为0.1-0.5 wt%。

3. 根据权利要求1所述的具有神经干细胞移植和信号传导增强功能的人工耳蜗电极，其特征在于：所述的剧烈搅拌、涡旋、超声三重分散工艺为：剧烈搅拌转速2000-3000 转/min，搅拌时间5-10min；涡旋5-10 min；超声功率60-100W，超声时间5-10 min；所述双重分散工艺为：涡旋5-10 min；超声功率60-100W，超声时间5-10 min。

4.根据权利要求1所述的具有神经干细胞移植和信号传导增强功能的人工耳蜗电极，其特征在于：步骤2）中GelMA浓度为5-10wt%，GelMA的取代度为30-90%；所述的光引发剂是苯基（2,4,6-三甲基苯甲酰基）磷酸锂盐（LAP），浓度为0.1-0.5wt%，加入的GO-PAni分散液体积为GelMA溶液体积的1-5%。

5.根据权利要求1所述的具有神经干细胞移植和信号传导增强功能的人工耳蜗电极，其特征在于：步骤3）中加入的神经生长因子为脑源性神经营养因子（BDNF）、胶质细胞源性神经营养因子（GDNF）中的一种或几种，浓度为200-500 ng/ml。

6.根据权利要求1所述的具有神经干细胞移植和信号传导增强功能的人工耳蜗电极，其特征在于：步骤4）所述神经干细胞数量为0.1-10×10⁷ mL^-1；所述的神经干细胞细胞沉淀的制备工艺：于细胞培养箱内取出培养的神经干细胞，去培养基，以0.5-1ml不含钙、镁离子的磷酸盐缓冲液（DPBS）漂洗1次，加入0.35-0.65ml Accutase细胞消化液，37℃消化1-3分钟，3-5倍体积DPBS终止消化，以1000-1500rpm离心3-5分钟，弃上清得到细胞沉淀。