[发明专利]一种快速成型的脊髓微导管支架及其制备方法

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种快速成型的脊髓微导管支架及其制备方法。

背景技术

长期以来，脊髓损伤后导致的肢体功能障碍始终是医学界难以解决的一个难题。目前，其治疗策略是促使及引导近端脊髓神经轴突生长跨越损伤段，使其与远端相连，同时抑制脊髓损伤后产生的不利的病理生理反应，如远端的华勒氏变性。1944年Weiss等提出了无缝线导管化的方法修复神经损伤的概念。根据这个概念，之后的学者们利用组织工程化、有生物活性的神经替代物，即神经导管，替代来源有限的自体神经移植修复周围神经缺损。但是，由于脊髓其本身结构及功能的特殊性，脊髓损伤修复方面的研究仍难以取得较大突破。近几年来，随着组织工程学的不断进展，新材料、新工艺的不断涌现，使得脊髓损伤修复出现新的希望。

脊髓损伤存在轴突破坏，但是当神经内膜的连续性完整无损(例如挤压伤)的时候，轴突在原来的基膜内再生，并且可以彻底痊愈。但是至今还无法用肉眼或仪器设备去正确地分辨脊髓神经的运动神经束和感觉神经束，所以无法人为地通过手术的方法去正确地实现同类神经束的吻合修复，结果常常造成神经束之间重叠、扭曲、偏位和滑脱，以及吻合口部结缔组织增生等阻碍近端轴突再生和恢复不良等后果。对于断端间有缺损的损伤，由于断端神经胶质细胞的增生和外周神经结缔组织的增生会形成瘢痕组织，从而阻碍再生神经纤维的向前增长，使再生纤维达不到原位而失去功能。因此为防止过多的结缔组织在两断端间生长、必须移植他物填充或进行桥接诱导修复。

目前，构建人工脊髓的支架材料按来源可分为两大类：生物型材料和人工合成的聚合物材料。人工合成的聚合物材料虽然能为神经再生起到通道作用，但由于他们不能在体内被降解和吸收，阻碍近端轴突再生和导致恢复不良。所以选择制备脊髓神经微导管的材料趋向于生物可降解型材料。由于脊髓组织的软组织特性，用于植入脊髓的支架材料常选用含水量高，且力学特性类似脊髓的材料(ZhongYing-hui，BellamkondaRV.Biomaterialsforthecentralnervoussystem.JRSocInterface,2008,5(26)：957-975)。同时，支架材料的生物相容性和细胞粘附能力至关重要，天然高分子材料或者天然高分子对合成高分子进行改性后的材料用作支架材料便成为理想的途径之一。

对脊髓微导管支架结构功能优化也尤为重要。Williamst研究证明结构一致的纤维能定向引导神经突末梢运动。而细胞外基质地貌特征如凹槽、隆起、纤维等，不仅能直接使沿基质生长的细胞呈现拉长的双极形态，而且也能促进细胞定向迁移(CurtisAS.Smallisbeautifulbutsmalleristheaim：reviewofalifeofresearch.EurCellMater,2004,22(8):27-36.)。基于此基础，已有研究者将多种材料制作成仿生支架用于脊髓损伤修复研究。Matsumoto和曹谊林(MatsnmotoK，OhnishiK，KiyotaniT，eta1.Peripheralnerveregenerationacrossan80-mmgapbridgedbyapolyglycolicacid(PGA)-collagentubefilledwithlaminin-coatedcollagenfibers：ahistologicalandelectrophysiologicalevaluationofregeneratednerves.BrainRes2000；868(2)：315-328)等用PGA多丝手术缝合线编织成中空管作为神经导管，在导管内嵌入可吸收导线，从而使再生轴突从总体上沿导线、导管定向生长，避免了神经瘤的形成。Pennings设计了具有不同孔径分布的双层结构神经导管，以PCL-LA为内层，外层是PU/PLA共混物，用这种神经导管桥接再生效果与自体神经移植一样。

但是，以目前工艺制备的神经导管不仅神经功能的修复效果有限，而且，其空间结构与在体脊髓有较大差距。因此设计出模拟体内细胞微环境所需的三维结构支架，这样会更有利于细胞存活、增殖、迁移和分化(PeterXM.Biomimeticmaterialsfortissueengineering.AdvDrugDeliveryRev.2008；60(2):184-198)。