[发明专利]一种用于脊髓损伤修复的仿生纤维蛋白水凝胶束及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物医用材料技术领域，尤其涉及一种用于脊髓损伤修复的仿生纤维蛋白水凝胶束及其制备方法。

背景技术

脊髓损伤是临床上常见的严重疾病之一，在全球已呈现高发生率、高致残率、高耗费和低龄化的“三高一低”的局面，成为医学界待解决的重大医学问题。脊髓损伤将导致患者中枢神经系统感觉运动功能的不可逆性损伤，严重影响患者的生存质量，且目前世界范围内尚无对其有效的治疗手段和方法。

神经损伤后的修复是一系列复杂的病理过程，神经再生过程缓慢，疤痕组织的形成、抑制微环境的产生，运动终端组织、功能退化等因素均制约损伤神经的修复。针对脊髓损伤修复的多重困难，组织工程技术得到重视。其中，组织工程化支架复合功能细胞和活性因子的联合策略是目前改善中枢神经再生修复的基本。而这其中构建组织工程支架系统是有效促神经再生治疗方法中的关键一环。目前相关的神经桥接材料多为神经导管，起到在神经的近远两端形成神经再生室的作用，提供神经纤维生长空隙。然而，这种神经导管因为结构和材料的限制导致修复效果不佳。

因此，有必要提供一种改进型的神经桥接材料，能够在提供神经再生长入空间的同时，有效引导神经轴突的定向再生，尤其是在脊髓损伤修复过程中起到神经桥连作用达到一定修复效果，同时，又能保障材料的细胞亲和性、力学性能及降解速度满足脊髓损伤组织的修复需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有神经桥连材料的修复效果不佳的缺陷，提供一种用于脊髓损伤修复的仿生纤维蛋白水凝胶束及其制备方法，通过静电纺丝生成多级取向的仿生纤维蛋白水凝胶束来促进神经纤维定向生长。

本发明第一方面，提供了一种用于脊髓损伤修复的仿生纤维蛋白水凝胶束，该纤维蛋白水凝胶束由纤维蛋白通过静电纺丝技术制备而成。

在根据本发明所述的用于脊髓损伤修复的仿生纤维蛋白水凝胶束中，所述仿生纤维蛋白水凝胶束具有多级取向性结构，由纳米纤维丝束构成，所述纳米纤维丝束构成微米纤维丝束，再由微米纤维丝束构成宏观水凝胶束。所述纳米纤维丝束的直径为100nm～500nm，所述微米纤维丝束的直径为10μm～100μm。所述仿生纤维蛋白水凝胶束的直径为0.5-5.0mm。

在根据本发明所述的用于脊髓损伤修复的仿生纤维蛋白水凝胶束中，所述仿生纤维蛋白水凝胶束中复合有一种或多种多糖，所述多糖选自由壳聚糖、透明质酸和海藻酸钠构成的组，且加入的多糖与所述纤维蛋白原的质量比为1:2～2:1。

本发明第二方面，提供了一种如前所述的用于脊髓损伤修复的仿生纤维蛋白水凝胶束的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、将纤维蛋白原溶解于纯水或者生理盐水中，与聚氧化乙烯水溶液或者聚氧化乙烯生理盐水溶液混合均匀，得到电纺原液，所述电纺原液中纤维蛋白原的质量分数为4％～8％，聚氧化乙烯的质量分数为0.1％～0.8％，将所述电纺原液注入注射器中待用；

步骤S2、将CaCl₂水溶液与凝血酶溶液混合得到交联溶液并在37℃保温，所述交联溶液中CaCl₂的质量分数为0.6％-3％，凝血酶的含量为20-50Units/ml，将所述交联溶液取于金属旋转接收盘中待用；

步骤S3、注入注射器的电纺原液在推进泵的作用下进行静电纺丝，调整纤维蛋白原的推注速度为3-3.5ml/h，加载电压3-5kV，使用金属旋转接收盘接收静电纺丝得到的纤维蛋白原纺丝，调整旋转接收速度为200-300r/h，所述纤维蛋白原纺丝在交联溶液的作用下得到仿生纤维蛋白水凝胶束；

步骤S4、收集得到所需直径的仿生纤维蛋白水凝胶束。

在根据本发明所述的用于脊髓损伤修复的仿生纤维蛋白水凝胶束的制备方法中，所述步骤S1中所述电纺原液中纤维蛋白原的质量分数为5％～6％；聚氧化乙烯的质量分数为0.4％～0.6％。

在根据本发明所述的用于脊髓损伤修复的仿生纤维蛋白水凝胶束的制备方法中，所述步骤S2中所述CaCl₂的质量分数为1％-2％，凝血酶的含量为30-40Units/ml。