[发明专利]一种三明治式复合膜支架的制作方法

说明书

本发明提供了一种三明治式复合膜支架的制作方法，构建了负载生物活性因子的聚乳酸/生物活性玻璃/壳聚糖三明治式复合膜载体；包括以下步骤：1)分别制作聚乳酸薄膜、负载生物活性因子的介孔生物活性玻璃、负载种子细胞的壳聚糖膜作为外侧密封层、夹心层和内侧控释及干细胞支架层；2)将负载生物活性因子的生物活性玻璃的夹心层覆盖于聚乳酸薄膜上，再将负载种子细胞的壳聚糖膜覆盖在生物活性玻璃层上构建三明治式复合膜载体。本发明可以解决已经受到损伤(但未死亡)的单个神经束，现有技术无法修复和治疗的问题；现有载药系统不能实现药物的定向释放，无法保证损伤局部因子的高浓度的问题。

技术领域

本发明涉及医药设备技术领域，尤其是涉及一种三明治式复合膜支架的制备方法。

背景技术

脊髓损伤(spinal cord injury，SCI)是由于各种不同原因所引起的椎管内脊髓或马尾神经不同程度的损伤。主要由交通伤和暴力损伤导致，它不仅直接造成了患者运动及劳动能力的丧失、感觉减退，还可因损伤平面以下中枢神经损伤，引起相应的呼吸、泌尿、消化系统等器官的功能障碍

脊髓损伤后影响脊髓功能恢复的原因除了神经细胞再生极其微弱外，还有以下几个方面，如：损伤局部神经营养因子缺乏、胶质瘢痕形成以及损伤区轴突崩解后由少突胶质细胞产生的抑制轴突再生的蛋白(轴突生长抑制因子、髓磷脂相关糖蛋白和少突胶质细胞-髓磷脂糖蛋白等)抑制了轴突的生长。此外，损伤区缺血缺氧、钙超载、自由基损伤、脂质过氧化物作用、一氧化氮/一氧化氮合酶神经毒性作用等均会加重脊髓损伤。由于脊髓的特殊结构及其损伤后复杂的病理生理变化，再加上神经再生能力较弱，使得脊髓损伤的修复治疗困难重重。

组织工程技术是目前治疗脊髓损伤最有前景的方法。因此，选用合适的材料设计合理的组织工程支架载体，负载有效的促神经元生长或保护神经元的药物并种植理想种子细胞是治疗脊髓损伤的关键性问题。

目前促神经生长或神经再生药物的最常见给药途径为静脉或鞘内注射。也有以凝胶结合活性因子贴膜敷于脊髓表面、以L-多聚赖氨酸结合活性因子作为支架植入脊髓，以解决因子通过血脑屏障问题。

有多种多样的材料应用于脊髓损伤组织工程技术研究。一类是人工合成的生物可降解材料，包括聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)、PLA-PGA复合物，合成水凝胶(PHPMA、PHEMA、泊洛沙姆等)等；另一类是天然材料，如壳聚糖、胶原和纤维蛋白粘胶(FG)等。然而目前研究的支架尚存在多种缺点，难以应用于临床。

如PLA/PGA具有较高的结晶度，其作为细胞移植载体时，易导致迟发性组织反应，且高分子量PLA/PGA降解时间较长，限制了其在脊髓损伤修复临床上的应用。人工合成水凝胶无毒、无需生物降解通透性好、且可直接容纳细胞，然而水凝胶支架药物缓释时间短，而脊髓损伤的修复往往持续数月，同时其缺乏有效的脉管系统，机械力学强度较差，限制了其进一步应用。

天然材料中，FG作为细胞载体移植后，在动物体内降解速度过快，移植两周后已大部分降解，且种植种子细胞容易缩水，体积变小。壳聚糖属于天然多糖类大分子，通过调控可制备成多种形式支架材料，具有较稳定的降解速度和较大的孔隙率，与FG相比，壳聚糖在动物体内降解速度较长；与人工合成材料PLA/PGA相比，组织相容性更好，不易产生急性和迟发性组织反应；与水凝胶相比，生物力学强度较高，近年来，壳聚糖成为组织工程技术中理想的载体材料。

研究发现壳聚糖支架与细胞联合移植有助于家兔损伤脊髓功能的恢复。然而目前国内外在脊髓损伤修复组织工程研究中，往往将壳聚糖制备成导管/L-多聚赖氨酸体系，此支架需对脊髓半侧切除后植入，其药物释放方向和速率难以控制，且由于临床病人的脊髓损伤范围不规则，多呈不完全性，难以应用，更不可能切除一段安置导管。因此设计一种可方便应用于脊髓损伤临床治疗的壳聚糖支架具有重要的实践应用价值。